Uśrednianie odkształceń w płaszczyźnie krytycznej materiału w ocenie trwałości zmęczeniowej elementów z karbem

• Autorzy: Karolczuk A. , Cichański A.

Warianty tytułu

EN

Averaging of strains over the critical plane in fatigue life assessments of notched specimens

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przeanalizowano wpływ wielkości pola powierzchni uśredniania odkształcenia normalnego w płaszczyźnie krytycznej na ocenę trwałości zmęczeniowej próbek z karbem obrączkowym o dwóch promieniach zaokrąglenia dna karbu. W weryfikacji wykorzystano wyniki badań eksperymentalnych, zaczerpniętych z literatury, przeprowadzonych na ma- teriale AISI 1141 w dwóch stanach bez i po obróbce cieplnej. Obróbka cieplna zmieniła charakterystyki cykliczne materiału. Zmiana charakterystyki cyklicznej krzywej odkształcenia wyraźnie wpłynęła na wielkość obszaru uśredniania.

EN

The paper analyses the influence of the size of the area in averaging process of strains over critical plane on the calculated fatigue life. The averaged strain is used as nonlocal parameter in fatigue life calculation. The analysis is performed on experimental results obtained on specimens with different notch radius. Specimens were made of a vanadium-based microalloyed forging steel AISI 1141, in both as-forged (AF) and quenched and tempered (QT) conditions. Heat treatment has changed cyclic properties of the material. The change in the cyclic stress-strain curve by heat treatment has influenced the size of the averaging area.

Słowa kluczowe

PL

zmęczenie materiału; materiał; odkształcenie; trwałość; karb

EN

fatigue failure; material; strains; notch

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Acta Mechanica et Automatica
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 4, no. 2
• Strony: 86--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., Rys., Wykr.

Twórcy

autor

Karolczuk A.

autor

Cichański A.

Bibliografia

• 1. Bazant Z.P., Novak D. (2000), Probabilistic nonlocal theory for quasibrittle fracture initiation and size effect. I theory, J. Engng Mech., 126(2), 166-174.
• 2. Cichański A., Karolczuk A. (2008), Nielokalna metoda szacowania trwałości zmęczeniowej elementów z defektami, XXII Sympozjum Zmęczenia Materiałów i Konstrukcji, Bydgoszcz-Pieczyska, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, 53-62.
• 3. Cornetti P., Pugno N., Carpinteri A., Taylor D. (2006), Finite fracture mechanics: A coupled stress and energy failure criterion, Engng Fract. Mech., 73, 2021-2033.
• 4. Fatemi A., Zeng Z., Plaseied A. (2004), Fatigue behavior and life predictions of notched specimens made of QT and forged microalloyed steels, Int. J. Fatigue, 26, 663-672.
• 5. Karolczuk A. (2008), Non-local area approach to fatigue life evaluation under combined reversed bending and torsion, Int. J. Fatigue, 30, 1985-1996.
• 6. Karolczuk A., Macha E. (2005), A review of critical plane orientations in multiaxial fatigue failure criteria of metallic materials, Int. J. Fracture, 134, 267-304.
• 7. Karolczuk A., Nadot Y., Dragon A. (2008), Non-local stress gradient approach for multiaxial fatigue of defective material, Computational Materials Science 44, 464-475.
• 8. Naik R.A., Lanning D.B., Nicholas T., Kallmeyer A.R. (2005), A critical plane gradient approach for the prediction of notched HCF life, Int. J. Fatigue, 27, 481-492.
• 9. Palin-Luc T., Lasserre S. (1998), An energy based criterion for high cycle multiaxial fatigue, Eur. J. Mech., A/Solids, 17(2), 237-251.
• 10. Papadopoulos I.V., Panoskaltsis V.P. (1996), Invariant formulation of a gradient dependent multiaxial high-cycle fatigue criterion, Engng Fract. Mech., 55(4), 513-528.
• 11. Qylafku G., Azari Z., Gjonaj M, Pluvinage G. (1998), On the fatigue failure and life prediction for notched specimens, Mater. Sci. 34(5), 604-618.
• 12. Qylafku G., Azari Z., Kadi N., Gjonaj M, Pluvinage G. (1999), Application of a new model proposal for fatigue life prediction on notches and key-seats, Int. J. Fatigue, 21, 753-760.
• 13. Seweryn A., Mróz Z. (1995), A non-local stress failure condition for structural elements under multiaxial loading, Engng Fract. Mech., 51(6), 955-973.
• 14. Susmel L., Taylor D. (2006), A simplified approach to apply the theory of critical distances to notched components under torsional fatigue loading, Int. J. Fatigue, 28, 417-430.
• 15. Taylor D. (2005), Analysis of fatigue failures in components using the theory of critical distances, Engng Fail. Anal., 12, 906-914.
• 16. Weibull W. (1939), A statistical theory of the strength of materials, Royal Swed Inst Engng Res, No 151, 45.
• 17. Yao W., Xia K., Gu Y. (1995), On the fatigue notch factor, Kf, Int. J. Fatigue, 17, 245-251.