Frequently during the initial designing stage, one must use fatigue characteristics of the design element. Producing such a plot by making an experiment is not possible at most times. This paper suggests determining such characteristics based on the fatigue plot for the material. The assumptions of that method have been developed drawing on own experiment and experimental data presented in literature. The name ‘analytical and experimental’ assigned to the method proposed comes from the fact that it is based on the description of the fatigue properties of the material received experimentally and phenomenological properties received experimentally presented in literature. In order to verify the method proposed, a comparative plot was made for the experimental and analytical fatigue life. Based on the curve plotted, one can demonstrate that the fatigue life predicted according to own proposal range in the assumed scatter band. For the purpose of a comparison, developing the fatigue characteristics according to the FITNET method. As for this algorithm, it was found that the fatigue limit determined according to this method is much greater than the one received experimentally, which means that the method does not work for materials heavily sensitive to the effect of the notch, including e.g. material C45+C.
In this paper, a modification of the Zenner’s fatigue criterion has been proposed. The modification changes the value of “effective shear stress” amplitude for the case of non-proportional load. In this work there’s also verification of proposed modification has been made for 4 kinds of materials. In the conclusions, distinctive features of results obtained by using these methods have been pointed out.
Specification of a full fatigue characteristic for a material and its structure elements takes a very long time and generates significant costs. There are many methods for accelerated obtainment of fatigue characteristics. In this work, a comparative analysis of selected methods of fatigue life specification for 12 kinds of materials has been made, on the basis of literature study. In the conclusions, distinctive features of results obtained by using these methods have been pointed out.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł zawiera próbę klasyfikacji wybranych materiałów konstrukcyjnych ze względu na odstępstwo rzeczywistych własności tych materiałów od założeń teoretycznych modeli Mansona-Coffina-Basquina (MCB) oraz Ramberga-Osgooda (RO) wykorzystywanych w opisie odkształceniowych charakterystyk zmęczeniowych. Użyto trzy sposoby wyznaczania zmęczeniowych stałych materiałowych występujących w modelach MCB i RO: metodę konwencjonalną, numeryczną oraz niedawno opracowaną metodę 3D, które pozwalają na wyznaczenie współczynnika wytrzymałości cyklicznej K', wykładnika cyklicznego umocnienia n', współczynnika i wykładnika zmęczeniowego odkształcenia plastycznego [epsilon]'[f] i c oraz współczynnika i wykładnika wytrzymałości zmęczeniowej [sigma]'[f] i b. Spośród materiałów konstrukcyjnych wybrano 5 grup i wskazano, które z nich można opisać modelami MCB i RO z zadawalającą dokładnością.
EN
The paper contains a proposal for the classification of some selected constructional materials considering departure of the actual properties of the materials from assumptions of the models formulated by Manson-Coffin-Basquin (MCB) and Ramberg-Osgood (RO), applied in a description of strain fatigue characteristics. Three methods for determination of fatigue material constants occurring in the MCB and RO models, namely, the conventional, numerical and 3D methods, were used. They allow us to determine the model parameters. The compatibility between the parameters derived from the aforementioned models was checked by evaluating the fatigue results for five groups of selected constructional materials.
The researches considered the problem for analytic determination of fatigue characteristic, treating the methods as rapid and approximate estimation of true curves. Selected two methods are presented. The selection was made on the grounds of popularity of the proposal. True characteristics were juxtapositioned with estimated ones, taken from reaches published in the references. A critical comparison of characteristics of both methods was made. Analyses for correct functioning of both methods were made on the grounds of researches on steel test samples. The result of the researches is presented in quantitative as well as qualitative form.
W latach 1996 - 2006 zrealizowano w Katedrze Sterowania i Konstrukcji dwa projekty badawcze związane z próbą definiowania środowiska sztucznej sieci neuronowej dla potrzeb wspomagania decyzji w procesie oceny trwałości zmęczeniowej materiałów konstrukcyjnych. O wyborze tego środowiska zadecydowały następujące przesłanki: - uwolnienie wielkości od formalnego związku funkcyjnego na etapie ich gromadzenia; jako informacja gromadzona może być dowolna wielkość pozyskiwana eksperymentalnie w próbie zmęczeniowej, - wprowadzenie i wykorzystanie miar podobieństwa na etapie gromadzenia i przetwarzania informacji, - równoległe przetwarzanie informacji na etapie obliczeń z wykorzystaniem zaistniałego środowiska; każda rejestrowana informacja ma szanse wpływać na uzyskiwany wynik. W projektach tych przyjęto zasadniczo różne podejście do koncepcji zadań formułowanych wobec tworzonego środowiska informatycznego. Pierwsze z przebadanych podejść bazuje na koncepcji, w której znane związki analityczne wyznaczają obszar poszukiwań rozwiązań dla sztucznej sieci neuronowej. Drugie bazuje na całkowitym odejściu od takich powiązań. Cechą charakterystyczną budowanego środowiska jest wykorzystanie pojęcia atraktorów, czyli pewnych punktów charakterystycznych o szczególnym znaczeniu dla zbioru znanych charakterystyk zmęczeniowych, które mogą być wykorzystane do przyspieszonego generowania charakterystyk pochodnych i zastępują formalnie miary podobieństwa, których brak jest w rozwiązaniach analitycznych.
EN
The possibilities of a one- and two dimensional fatigue curves generalization in neural network environment have been presented in the paper. Application of neural networks in two different scientific projects visualize essential problems and conditions with this environment.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
There is not any elaborated methodology for making diagrams of fatigue strength curves for yarns presented in world wide literature. Thus, we proposed our own methodology for measuring the properties of fatigue strength, using worsted wool yarns as an example. The object of the research presented was worsted wool single yarn with linear density of 16 tex and 25 tex produced with the use of a FIOMAX 2000 ring spinning machine from MESDAN. In order to prepare a graphical presentation of fatigue strength we carried out tests on seven groups measuring series, which corresponded with the specific amplitude of load through a given cycle. We increased the number of series with respect to the stochastic character of the yarn strength properties. As a result of this we obtained a very good fitting of Wöhler characteristics with experimental observations.
PL
Jak wynika z analizy literatury dotychczas nie opracowano metodyki sporządzania wykresu krzywej zmęczeniowej Wöhlera dla przędz. Zaproponowano więc, własną propozycję meto-dyki pomiarów właściwości wytrzymałości zmęczeniowej przędz wełnianych czesankowych. Przedmiotem prezentowanych badań były przędze czesankowe wełniane tkackie pojedyncze o masach liniowych 16 tex i 25 tex wytworzone na przędzarce obrączkowej FIOMAX 2000, firmy SUESSEN. Dla graficznego przedstawienia wytrzymałości zmęczeniowej, w artykule przeprowadzono badania dla siedmiu grup serii pomiarowych odpowiadającym określonej amplitudzie obciążeń w danym cyklu. Zwiększono liczbę serii z uwagi na stochastyczny charakter właściwości wytrzymałości przędzy, dzięki czemu uzyskano bardzo dobre cha-rakterystyki krzywych Wöhlera.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.