Streszczenie  9
Summary  10
Objaśnienia symboli i skrótów  11
Stosowane oznaczenia  11
Stosowane skróty  13
Wprowadzenie  15
1. Podstawowe zjawiska obserwowane w badaniach rozwoju pęknięć zmęczeniowych  19
1.1. Sposoby opisu prędkości rozwoju pęknięć zmęczeniowych  19
1.2. Zjawisko zamykania się pęknięcia  22
1.3. Znaczenie mechanizmu zamykania się pęknięcia  25
1.3.1. Efekt współczynnika asymetrii cyklu  25
1.3.2. Efekty interakcji obciążeń  27
1.3.3. Efekt grubości elementu i własności mechanicznych materiału  29
1.3.4. Efekt krótkiego pęknięcia  30
2. Deterministyczne modele do prognozowania rozwoju pęknięć  31
2.1. Ogólna charakterystyka deterministycznych modeli rozwoju pęknięć zmęczeniowych  31
2.2. Modele ekwiwalentnych zakresów WIN  33
2.3. Modele liniowe  34
2.4. Modele oparte na analizie strefy plastycznej przed frontem pęknięcia  36
2.5. Półempiryczne modele zamykania się pęknięcia  38
2.6. Model pasmowego płynięcia  43
2.7. Modele oparte na analizie resztkowych naprężeń  45
2.8. Modele MES  47
2.9. Podsumowanie  49
3. Kluczowe aspekty modelu pasmowego płynięcia  50
3.1. Współczynniki skrępowania i ich rola w modelu SY  50
3.2. Wyznaczanie naprężeń i odkształceń elementów pasma plastycznego  60
3.3. Parametry stosowane do opisu prędkości pękania  66
4. Ocena implementacji modelu pasmowego płynięcia w oprogramowaniu NASGRO  72
4.1. Charakterystyka oprogramowania NASGRO  73
4.2. Zastosowanie modeli SY–NASGRO do lotniczych stopów aluminium  74
4.2.1. Dane eksperymentalne  75
4.2.2. Prognozowanie rozwoju pęknięć zmęczeniowych dla lotniczego stopu aluminium D16  79
4.2.3. Prognozowanie rozwoju pęknięć zmęczeniowych dla lotniczego stopu aluminium 2024–T3  89
4.3. Zastosowanie modeli SY–NASGRO do stali konstrukcyjnej  96
4.4. Podsumowanie i wnioski  102
5. Charakterystyka opracowanego modelu SY  105
5.1. Algorytm modelu SY  105
5.1.1. Obliczanie strefy plastycznej  107
5.1.2. Obliczanie naprężeń i długości elementów pasma plastycznego  110
5.2. Dyskretyzacja pasma plastycznego  110
5.2.1. Ogólna koncepcja dyskretyzacji  111
5.2.2. Modyfikacja długości przerwanego elementu  112
5.2.3. Nadawanie długości elementom po redyskretyzacji  114
5.3. Wyznaczanie charakterystycznych zakresów zmian WIN  115
5.4. Dobór optymalnych parametrów modelu SY  120
5.4.1. Liczba elementów przerywanych w jednym kroku obliczeń  121
5.4.2. Szerokość elementów przed frontem pęknięcia  122
5.4.3. Liczba elementów o stałej szerokości przed frontem pęknięcia  124
5.4.4. Liczba przerwanych elementów, których szerokość nie jest modyfikowana  124
5.4.5. Wartość ilorazu ciągu geometrycznego, według którego zwiększana jest szerokość elementów przed frontem pęknięcia  124
5.4.6. Wartość ilorazu ciągu geometrycznego, według którego zwiększana jest szerokość elementów za frontem pęknięcia  125
5.4.7. Skutek uwzględnienia odkształceń sprężystych materiału oraz modyfikacji pierwszego przerwanego elementu  125
5.4.8. Parametry numeryczne i opcje obliczeń przyjęte w opracowanym modelu SY  127 
6. Kalibracja opracowanego modelu SY do stali konstrukcyjnej  129
6.1. Specyficzne własności stali konstrukcyjnych obserwowane w procesie rozwoju pęknięć zmęczeniowych  129
6.2. Kalibracja modelu SY z wykorzystaniem jednego współczynnika skrępowania a_t> 1 (ac = a_w = 1)  132
6.3. Proponowana koncepcja kalibracji modelu SY  133
6.3.1. Eksperymentalne wyznaczanie pętli S–e_offset i poziomu otwarcia pęknięcia  133

6.3.2. Wyznaczanie pętli S–e_offset  oparte na wynikach obliczeń modelu SY  136

6.4. Dobór współczynników skrępowania w przypadku obciążeń stałoamplitudowych  138
6.5. Dobór współczynników skrępowania w strefie wpływu przeciążenia  140
6.6. Podsumowanie  141
7. Zastosowanie opracowanego modelu SY do prognozowania rozwoju pęknięć zmęczeniowych w stali konstrukcyjnej  143
7.1. Wyniki symulacji rozwoju pęknięć przy obciążeniach stałoamplitudowych  143
7.2. Wyniki symulacji rozwoju pęknięć przy obciążeniach zmiennoamplitudowych  146
7.3. Ocena wyników otrzymanych przy użyciu opracowanego modelu SY  150
7.4. Dyskusja i kierunki dalszych prac  152
8. Wnioski końcowe  156
8.1. Badania eksperymentalne  156
8.2. Wybór modelu teoretycznego do prognozowania rozwoju pęknięć zmęczeniowych  157
8.3. Ocena oprogramowania NASGRO  158
8.4. Własna implementacja modelu pasmowego płynięcia  158
8.4.1. Optymalizacja opracowanego modelu SY  159
8.4.2. Kalibracja autorskiego modelu SY  159
8.4.3. Weryfikacja autorskiego modelu SY  160
Literatura  162