Wpływ stanu warstwy wierzchniej na trwałość zmęczeniową elementu z karbem

• Autorzy: Kucharski S.

Warianty tytułu

EN

Condition of surface layer effect on fatigue life of notch element

• Konferencja: Sympozjum Mechaniki Zniszczenia Materiałów i Konstrukcji (2 ; 04-07.06. 2003 r. ; Augustów, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaproponowano metodę wyznaczania trwałości zmęczeniowej elementów z karbem i z warstwą wierzchnią. W pierwszym etapie wyznacza się wieloosiowy stan naprężenia w warstwie i w rdzeniu w dnie karbu badanego elementu. Uwzględniono odkształcenia sprężysto-plastyczne, niejednorodność materiału w strefie warstwy wierzchniej, początkowy stan naprężeń własnych oraz ewolucję stanu naprężeń w wyniku obciążeń cyklicznych. Korzystając z tych wyników, w drugim etapie zastosowano kryterium zmęczeniowe do wyznaczenia trwałości zmęczeniowej w wybranych punktach próbki. Dla jednorodnej próbki z karbem krzywą zmęczeniową - otrzymaną proponowaną metodą - porównano z krzywą doświadczalną. Metodę wykorzystano do oceny wpływu naprężeń własnych w warstwie i asymetrii cyklu na trwałość zmęczeniową elementu.

EN

There is proposed fatigue life determination method of notch elements and elements with surface layer. The first stage is multiaxial stress determination in the layer and the core at notch bottom zone. There were considered: elastic-plastic deformation, material inhomogenity in the surface layer, initial internal stresses and stress evolution as result of cyclic loads. At the second stage there was applied fatigue criterion for fatigue life determination at selected points of the sample. For homogeneous notch element, the fatigue curve obtained by proposed method was compared with the experimental curve. This method was used to internal stresses in surface layer evaluation and cycle asymmetry impact on fatigue life of the element.

Słowa kluczowe

PL

warstwa wierzchnia; elementy maszyn; zmęczenie materiałów

EN

surface layer; machine elements; fatigue

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2005
• Tom: nr 3
• Strony: 27--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il.

Twórcy

autor

Kucharski S.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Podstawowych Problemów Techniki

Bibliografia

• 1. Burakowski T., Wierzchoń T.: Inżynieria powierzchni metali. WNT, Warszawa 1995.
• 2. Giglio M., Vergani. L.: Life Prediction of Notched Components. Transactions of the ASME, Vol. 117, (1995), pp. 50 - 55.
• 3. Ming-Chuan Yip, Yi-Ming Jen: Mean Strain Effect on Crack Initiation Lives for Notched Specimens Under Biaxial Nonproportional Loading Paths. Transactions of the ASME, Vol. 119, (1997), pp. 104 - 112.
• 4. Bentachfine S., P/uvinage G., Gilgert J., Azari Z., Bouami D.: Notch effect in low cycle fatigue. Int. J. Fatigue, 21, (1999), pp. 421 - 430.
• 5. Topper T. H., Wetzel R. M., Morrow J.: Neuber's Rule Applied to Fatigue of Notched Specimens. Journal of Material, Vol. 4, No.1, (1969), pp. 200 - 209.
• 6. Glinka G.: Energy Density Approach to Calculation of Inelastic Strain-Stress Near Notches and Cracks. Engineering Facture Mechanics, Vol. 22, No. 3/1985, pp. 485 - 508.
• 7. Buch A.: Prediction of Constant Amplitude Fatigue Life to Failure Under Pulsating Tension by Use of the Local-Strain Approach. International Journal of Fatigue, Nov. (1990), pp. 505 - 512.
• 8. Ye Du-yi, Wang De-jun: A new approach to the prediction of fatige notch reduction factor Kf. Int. J. Fatigue, Vol. 18, No. 2/1996, pp. 105 - 109.
• 9. Kocańda S., Szala J.: Podstawy obliczeń zmęczeniowych. PWN, Warszawa 1977.
• 10. Kewei Xu, Jiawen He, Huijiu Zhou: Effect of residual stress on fatigue behaviour of notches. Fatigue, Vol. 16 (1994), pp. 337 - 343.
• 11. Kucharski S.: Cyclic loading of notched element with a technological surface layer. Engineering Trans. 43, 4, (1995), pp. 553 - 569.
• 12. Kisuke L., Kazunori T.: Relaxation of residual stress distribution produced by shot peening under fatigue test. The Sixth Int. Conf. of Shot Peening, ICSP6, San Francisco, California, USA, 1996, pp. 397 - 402.
• 13. Kujawski D.: Modelowanie trwałości zmęczeniowej i propagacji pęknięć w metalach. Prace Naukowe Mechanika, 2. 133/1991, Wydawnictwa PW.
• 14. Glinka G., Wang G., Plumtree A.: Mean Stress Effects in Multiaxial Fatigue. Fatigue Fract. Engng Mater. Struct. Vol. 18, No. 7-8/1995, pp. 755 - 764.