Oxide-induced crack closure and its implications for lifetime prediction of mechanical components (OXILAP)
Project goals
The impact of oxide-induced crack closure (OICC) on a fatigue crack propagation threshold will be studied. The oxide formation on new crack surfaces significantly influences crack closure and is also responsible for differences in measured threshold values for given material. While it is known that even a slight change of the threshold has a major impact on estimated fatigue lifetime of the structure. The importance of the OICC in the different materials will be determined by studying both the dynamics of oxidation and the separation of the acting crack closing mechanisms. Separation of the OICC will be achieved by an original experimental procedure which make it possible measurement in dry air. Its influence will be further determined by measurement of the oxide layer formed during near-threshold loading using our methodology based on a focused ion beam cuts. More accurate mathematical models of crack closure during fatigue crack propagation will be developed to significantly refine the determination of fatigue life of structures loaded by variable load.
Keywords
fatigue lifetimeoxide-induced crack closurefatigue crack propagation threshold
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202200004
Main participants
Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
22-28283S
Alternative language
Project name in Czech
Oxidy indukované zavírání trhliny a jeho dopady na únavovou životnost mechanických komponent (OXILAP)
Annotation in Czech
V rámci projektu bude studován vliv oxidy indukovaného zavírání trhliny (OICC) na prahovou hodnotu pro šíření únavových trhlin. Ukazuje se, že tvorba oxidů na nových površích vznikajících při šíření únavové trhliny významně ovlivňuje velikost zavírání trhliny a je často zodpovědná za rozdíly v naměřených prahových hodnotách pro daný materiál. Přitom je známo, že i drobná změna prahové hodnoty má velký dopad na stanovení únavové životnosti konstrukce. V rámci řešení grantu bude stanoven význam OICC v různých materiálech a to jak studiem dynamiky oxidace, tak separací působících mechanismů zavírání trhliny. Separace OICC bude dosaženo původním experimentálním postupem umožňujícím měření v suché atmosféře. Jeho vliv bude v dalším stanoven z parametrů oxidické vrstvy vzniklé při zatěžování a to pomocí vlastní metodiky s využitím fokusovaného iontového svazku. Budou vytvořeny přesnější matematické modely zavírání únavové trhliny při jejím šíření, které umožní významně zpřesnit stanovení únavové životnosti konstrukcí namáhaných proměnným zatěžováním.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2022
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
6,468 thou. CZK
Public financial support
6,468 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 468 CZK thou.
Public support
6 468 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Mechanical engineering
Solution period
01. 01. 2022 - 31. 12. 2024