Porównanie charakterystyk wytrzymałości zmęczeniowej wybranych stali dla rozciągania-ściskania i zginania wahadłowego

• Autorzy: Kurek A. , Koziarska J. , Kurek M. , Kulesa A , Łagoda T.

Warianty tytułu

EN

Comparing the fatigue life curves of the selected steels for tension-compression and pendulum bending

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono porównanie wyników eksperymentalnych badań zmęczeniowych stali 30CrNiMo8, 10HNAP i SM45C przeprowadzonych w dwóch stanach obciążenia - rozciąganie-ściskanie i zginanie wahadłowe, stosując do tego zarówno odkształceniową charakterystykę zmęczeniową Mansona-Coffina-Basquina, jak i naprężeniową Basquina. Wykorzystując odpowiednie zależności oraz własne i zaczerpnięte z literatury badania eksperymentalne, dokonano przeliczenia amplitud naprężenia i odkształcenia, występujących w zginanych prętach bez karbu, z nominalnych na naprężenia wg modelu ciała sprężysto-plastycznego. Wyniki posłużyły do porównania obu typów obciążeń.

EN

The paper presents the comparison of the results of experimental fatigue tests for the 30CrNiMo8, 10HNAP and SM45C steels carried out at two loading conditions - tension-compression and oscillatory bending, using both Manson-Coffin-Basquin strain fatigue and Basquin stress fatigue characteristics. Adequate relations and own and experimental studies from the literature have been applied to convert the amplitudes of stress and strain occurring in rods without notch subject to bending, from nominal into stress values according to the model of an elasto-plastic body. Obtained results have been used to compare both loading types.

Słowa kluczowe

PL

rozciąganie-ściskanie; zginanie wahadłowe; wytrzymałość zmęczeniowa

EN

tension-compression; pendulum bending; fatigue life curve

• Wydawca: Wydawnictwo HMR-TRANS Sp. z o.o.
• Czasopismo: Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 3
• Strony: 54--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kurek A.

• Politechnika Opolska, Wydział Mechaniczny

autor

Koziarska J.

• Politechnika Opolska, Wydział Mechaniczny

autor

Kurek M.

• Politechnika Opolska, Wydział Mechaniczny

autor

Kulesa A

• Politechnika Opolska, Wydział Mechaniczny

autor

Łagoda T.

• Politechnika Opolska, Wydział Mechaniczny

Bibliografia

• [1] Basquin O.H.: The exponential law of endurance tests, Am. Soc. Test. Mater. Proc., vol. 10, 1910, s. 625-630.
• [2] Bäumel A., Seeger T.: Thick surface layer model - life calculations for specimens with residual stress distribution and different material zones, International Conference on Residual Stresses 2, Nancy 1988, France.
• [3] Boiler Chr., Seeger T.: Einfluß von probengröße und probenform auf das zyklische spannungs-dehnungs- und versagensverhalten der stähle StE 460 und 30 CrNiMo 8, Report FD 6/1984, FachgebeitWerksoffmechanik, TH Darmstadt, 1984.
• [4] Coffin L.F.: A study of the effect of cyclic thermal stresses on a ductile metal, Trans ASME, vol. 76, 1954, s. 931-950.
• [5] Krzyżak D., Kurek M., Łagoda T., Sówka D.: Influence of changes of the bending plane position on the fatigue life, Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, vol. 45, no. 11, 2014, s. 1018-1029.
• [6] Kulesa A., Kurek A., Łagoda T., Achtelik H., Kluger K.: Low cycle fatigue of steel in strain controlled cyclic bending, Acta Mechanica et Automatica, vol. 10, issue 1, 2016, s. 62-65, DOI: https:lldoi.org/10.1515lama-2016-0011.
• [7] Kulesa A., Kurek A., Łagoda T., Achtelik H., Kluger K.: Comparison of 15Mo3 strain curves obtained for strain-1 controlled cyclic bending and tension-compression tests, Solid State Phenomena, vol. 250, 2016, s. 85-93.
• [8 ] Kurek A., Koziarska J., Łagoda T.: Zastosowaniej teorii dużych odkształceń w jednoosiowym rozciąganiu- ściskaniu wybranych metali (EN Application of the theory of large deformation in uniaxial tension compression of selected metals), Energetyka, tom 11, 2016, s. 673-675.
• [9] Kurek M., Łagoda T., Walat K.: Variations of selected cyclic properties depending on testing temperature, Material Science, vol. 50, issue 4, 2015, s. 555-563.
• [10] Kurek M., Łagoda T., Katzy D.: Comparison of fatigue characteristics of some selected materials, Material Testing, vol. 56, issue 2, 2014, s. 92-95.
• [11] Lachowicz C., Łagoda T., Macha E., Dragon A., Petit J.: Selections of algorithms for fatigue life calculation of elements made of 10H NAP steel under uniaxial random loadings, Studia Geotechnika et Mechanica, vol. XVIII, no. 1-2, 1996, s. 19-43.
• [12] Lee S.B.: A criterion for fully reversed out of phase torsion and bending In: Multiaxial fatigue, edited by K.J. Miller and M.W. Brown, ASTM STP 853, 1985, s. 553-568.
• [13] Łagoda T., Macha E.: Energy approach to fatigue under combined cyclic bending with torsion of smooth and notched specimens, Materials Science, vol. 34, no. 5, 1998, s. 630-639.
• [14] Łagoda T., Macha E.: Estimated and experimental fatigue lives of 30CrNiMo8 steel under in- and out-of-phase combined bending and torsion with variable amplitudes, Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Strutures, vol. 17, no. 11, 1994, s. 1307-1318.
• [15] Manson S.S.: Fatigue: a complex subject - some simple approximation, Experimental Mechanics, vol. 5, 1965, s. 193-226.
• [16] Manson S.S., Muralidharan U.: Fatigue life prediction in bending from axial fatigue information, Fatigue & Fracture Engineering Materials & Structures, vol. 9, no. 5, 1987, s. 357-372.
• [17] Marcisz E., Niesiony A., Łagoda T.: Concept of fatigue for determining characteristics of materials with strenghtening, Material Science Forum, vol. 726, 2012, s. 43-48.
• [18] Megahed M.M.: Prediction of bending fatigue behaviour by the reference stress approach, Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, vol. 13, no. 4, 1990, s. 361-374.
• [19] Niesiony A., Kurek A.: Influence of the selected fatigue characteristics of the material on calculated fatigue life under variable amplitude loading, Applied Mechanics and Materials, Trans Tech Publications, vol. 104, 2012, S. 197-205.
• [20] Niesiony A., Kurek A., El Dsoki Ch., Kaufmann H.A.: Study of Compatibility Between two Classical Fatigue Curve Models based on Some Selected Structural Materials, International Journal of Fatigue, vol. 39, 2012, s. 88-94.
• [21] Radhakrishnan V.M.: On b ilin e a rity of Manson- Coffin low-cycle-fatigue relationship, NASA Technical Memorandum 105840, NASA-TM-105840, E-7283, NAS 1.15:105840,11, 1992.
• [22] Troschenko V.: High-cycle fatigue and Inelasticity of Metals, Multiaxial and Fatigue Design, ESIS 21, Edited by A. Pinueau, G. Cailletaud and T.C. Lindley, Mechanical Engineering Publications, London 1996, s. 335-348.
• [23] Walat K., Lagoda T., Kurek M.: Life time assessment of an aluminum alloy under complex low cycle fatigue loading, Material Testing, vol. 57, issue 2, 2015, s. 160-164.
• [24] Ramberg W., Osgood W.R.: Description of stress-strain curves by three parameters, Technical Note, no. 902, National Advisory Committee for Aeronautics, Washington DC 1943.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).