An analysis of the influence of cycle counting methods on fatigue life calculations of steel

• Autorzy: Ligaj B.

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu metod zliczania cykli na obliczenia trwałości zmęczeniowej stali

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, using the course of stress derived from load measurements of steering knuckle pin of a passenger car, the calculation of fatigue life under service loads is investigated. Adopted courses have been processed to designate a set of sinusoidal cycles by the following methods: peak counting method, simple-range counting method, full cycle counting method, range-pair counting method, and rainflow counting method. Based on set of cycles, with variable parameters SmI and Sai block load spectrums have been developed for substitute amplitude Saz, designated using the author's method, which uses two-parametric fatigue characteristics. The result of this paper is a comparison of fatigue life for load spectrums determined from the established methods of calculating random loads cycles of a broad spectrum, which are characterised by variable values of the coefficient I.

PL

W pracy zostały przedstawione zagadnienia obliczeń trwałości zmęczeniowej w warunkach obciążeń eksploatacyjnych na przykładzie przebiegów zmian naprężeń pochodzących z pomiarów obciążeń czopa zwrotnicy samochodu osobowego. Przyjęte przebiegi zostały poddane opracowaniu prowadzącemu do wyznaczenia zbioru cykli sinusoidalnych następującymi metodami: peak counting method, simple-range counting method, full cycles counting method, range-pair counting method i rainflow counting method. Na podstawie zbiorów cykli, o zmiennych parametrach Smi Sai, opracowano blokowe widma obciążeń dla amplitud zastępczych Saz wyznaczonych na podstawie autorskiej metody, w której zastosowano dwuparametryczną charakterystykę zmęczeniową. Wynikiem pracy jest porównanie wyników trwałości zmęczeniowej dla widm obciążeń wyznaczonych przyjętymi metodami zliczania cykli dla obciążeń losowych o szerokim widmie, charakteryzujących się zmiennymi wartościami współczynnika I.

Słowa kluczowe

EN

service load; cycle-counting methods; two-parameter characteristics of fatigue; fatigue life

PL

obciążenie eksploatacyjne; metody zliczania cykli; charakterystyka zmęczeniowa dwuparametryczna; trwałość zmęczeniowa

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 46, nr 4
• Strony: 25--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ligaj B.

• University of Technology and Life Sciences in Bydgoszcz, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Machine Design, ul. Prof. S. Kaliskiego 7, 85-789 Bydgoszcz, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Bendat J.S., Piersol A.G.: Metody analizy i pomiarów sygnałów losowych, PWN, Warszawa, 1976.
• [2] Kocańda S., Szala J.: Fundamentals of fatigue calculations, (in Polish), PWN, Warszawa, 1997.
• [3] Norma ASTM: Standard Practices for cycle counting in fatigue analysis, ASTM Designation: E 1049-85 (Reapproved 1990).
• [4] Ligaj B., Szala G.: Experimental verification of two-parametric models of fatigue characteristics by using the tests of S355J0 steel as an example, Polish Maritime Research, no.1 (2010), pp. 39–50.
• [5] Szala J.: Loads and fatigue life of machine elements, (in Polish), University of Technology and Agriculture, Bydgoszcz 1989.
• [6] Szala G., Ligaj B.: Description of cyclic properties of steel in variability conditions of mean values and amplitudes of loading cycles, Materials Science Forum, Fatigue Failure and Fracture Mechanics vol. 726, 2012, pp. 69–76.
• [7] Szala G.: Analiza teoretyczna i doświadczalna dwuparametrycznych charakterystyk zmęczeniowych stali konstrukcyjnych, opracowanie monograficzne, część I zbioru monografii pt.: Dwuparametryczne charakterystyki zmęczeniowe stali konstrukcyjnych i ich eksperymentalna weryfikacja, Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji – Państwowego Instytutu Badawczego, Radom 2011.