PSI - Issue 28

10

Author name / Structural Integrity Procedia 00 (2019) 000–000

Rhys Jones et al. / Procedia Structural Integrity 28 (2020) 26–38

35

Table 1. Parameters and values required to calculate the ‘upper-bound’ FCG rate curve via Equation (2). (Note: the units used to determine the values of D and n were m/cycle (y-axis) and  (J/m 2 ) (x-axis), see Fig. 3.) ∆�  (J/m 2 ) Std. Dev.  (J/m 2 ) G co (J/m 2 ) Std. Dev. (J/m 2 ) D n 8.40 ±1.90 250 ±45 1.73 x 10 ‐8 2.22 Finally, using the new proposed methodology, Fig. 4 shows the predicted ‘upper-bound’ FCG rate curves using either the ‘mean - 3sd’ or the ‘mean - 2sd’ values for ∆� ��� and G co . Both of these ‘upper-bound’ FCG rate curves encompass, and bound, all the experimental data. Of course, the ‘upper-bound’ FCG rate curve using the ‘mean - 3sd’ values for these parameters yields the more conservative curve.

1.0E‐04

1.0E‐05

1.0E‐06

1.0E‐08 da/dN (m/cycle) 1.0E‐07

1.0E‐09

18

 √ G (√(J/m 2 ))

2

48 ply 3.1 mm 48 ply 54.4 mm 24 ply 10.4 mm 24 ply 58.3 mm 32 plies 37.2 mm Test 1 3.4 mm Test 1 47.5 mm Test 2 20.5 mm Test 2 79.5 mm Yao Test 1 51.3 mm Yao Test 2 37.4 mm Yao Test 3 46.7 mm 45 Interface 20.9 mm

48 ply 12.5 mm 48 ply 69.6 mm 24 ply 20.9 mm 32 plies 2.7 mm 32 plies 58.2 mm Test 1 11.6 mm Test 1 58.9 mm Test 2 27.7 mm Yao Test 1 9.9 mm Yao Test 1 62.9 mm Yao Test 2 75.6 mm Yao Test 3 58.8 mm 45 Interface 29.0 mm

48 ply 20.4 mm 48 ply 83.9 mm 24 ply 27.7 mm 32 plies 11.7 mm 32 plies 85.2 mm Test 1 19.5 mm Test 1 68.1 mm Test 2 39.5 mm Yao Test 1 20.9 mm Yao Test 2 11.4 mm Yao Test 3 12.8 mm Yao Test 3 88.4 mm 45 Interface 38.0 mm

48 ply 31.0 mm 48 ply 101.2 mm 24 ply 35.5 mm 32 plies 24.6 mm 45 Interface 3.3 mm 45 Interface 51.3 mm

48 ply 39.8 mm 24 ply 1.3 mm 24 plies 48.9 mm 32 plies 49.6 mm 45 Interface 9.0 mm 45 Interface 62.8 mm

Test 1 26.6 mm Test 2 4.1 mm Test 2 51.3 mm

Test 1 37.2 mm Test 2 12.7 mm Test 2 64.3 mm

Yao Test 1 29.3 mm Yao Test 2 20.5 mm Yao Test 3 22.6 mm Predicted mean‐3sd

Yao Test 1 38.0 mm Yao Test 2 28.4 mm Yao Test 3 33.7 mm Predicted Mean‐2sd

Fig. 4. Values of logarithmic da/dN versus logarithmic ∆√ re-plotted from many different test programs using the DCB Mode I specimen, as reported in by Yao et al. (e.g. 2014, 2017, 2017a, 2018). Added to this figure are the values from Fig. 1 from Yao et al. (2018a). Values are given in the legend for the pre-crack extension length, a p - a o , prior to the start of measurements from a DCB fatigue test. The ‘upper-bound’ curves for the FCG rate using the ‘mean-3sd’ and ‘mean-2sd’ values for both ∆� ��� and G co , as determined using the present prediction methodology, are shown.