Statistical analysis of propagation rates of indentation-induced radial cracks

  • Due to the stochastic nature of crack nucleation by Vickers indentation, a statistical analysis of propagation rates of 185 radial cracks was performed. Crack growth was observed directly using a video camera with high Image acquisition rate. It is found that propagation rates are controlled by the environmental reactions at the crack-tip shortly after their initiation (< 1 s). Calibration of the stress intensity KI showed that the residual stress factor χ and the exponent n of the equation KI==χPc−n (with P==load and c==crack length) are broadly distributed among the 185 analyzed cracks, ranging from 10−16 to 104 and from 0.1 to 5, respectively. For the most frequent crack, the equation KI==0.052Pc−1.47 holds. The results show that correlations of indentation-induced crack length to stress intensity necessitate the use of statistical significant data that are calibrated by the environmental reactions at the crack-tip.

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  • 2019 KieferStatistical analysis-of-propagation- rates-of- indentation-induced radial cracks.pdf
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Metadaten
Autoren/innen:P. Kiefer, J. Deubener, Ralf Müller, H. Behrens
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of Non-Crystalline Solids
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.6 Glas
Verlag:Elsevier B.V.
Jahrgang/Band:527
Erste Seite:119739
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Soda-lime-silica glass; Stress intensity factor; Subcritical crack growth; Vickers indentation
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Degradation von Werkstoffen und Materialien
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2019.119739
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:13.02.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:13.02.2020