Praca zawiera rezultaty badań jednoosiowego zmęczenia losowego próbek ze stali 10HNAP przy różnej wartości naprężenia średniego. Porównano trwałość zmęczeniową eksperymentalną z trwałością obliczeniową, którą wyznaczono wykorzystując różne metody transformacji amplitud wyróżnianych cykli. Cykle zliczano algorytmem płynącego deszczu, a uszkodzenia kumulowano według hipotezy Palmgrena-Minera. Wykazano, że dla "symetrycznych" historii naprężeń o zerowej wartości oczekiwanej, wartości średnie wyróżnionych cykli nie wywierają zasadniczego wpływu na obliczeniową trwałość zmęczeniową i transformacja amplitud cykli, ze względu na ich różne od zera wartości średnie, może być pominięta. W przypadku "asymetrycznych" historii algorytm transformacji historii naprężenia przebiegu ze względu na jej różną od zera globalną wartość oczekiwaną daje zbliżone wyniki obliczeń do algorytmu wyróżniania cykli i transformacji ich amplitud ze względu na niezerowe wartości średnie. Istotnym jest, aby właściwie dobrać zależność transformacyjną. Dla stali 10HNAP zadowalające wyniki daje transformacja amplitud według zależności Goodmana.
EN
The paper contains the results of uniaxial random fatigue tests with different mean values of the 10HNAP steel specimens. The experimental fatigue life was compared with the life determined according to different methods of amplitude transformation of the selected cycles. Cycles were counted with the rain flow algorithm and damages were cumulated with the Palmgren-Miner hypothesis. It has been shown that in the case of "symmetric" stress histories with zero expected values the mean values of selected cycles do not strongly influence the calculated fatigue life and transformation of the cycle amplitudes, because of their mean values different from zero, can be neglected. As for the "asymmetric" histories, the algorithm of transformation of the stress history, because of its global expected value different from zero, gives similar results of calculations to the algorithm of selection of cycles and their amplitude transformation because of non-zero mean values. A suitable choice of the transformation relationship is very important. In the case of 10HNAP steel amplitude transformation according to the Goodman relationship gives good results.
Praca zawiera wyniki badań rozwoju pęknięć zmęczeniowych w próbkach z karbem (rys. 1). Stosowano próbki płaskie z jednostronnym karbem. Przeprowadzono analizę rozwoju pęknięć dla trzech wartości współczynnika asymetrii cyklu oraz określono prędkości pęknięć zmęczeniowych. Porównano wyniki badań dla dwóch rodzajów materiałów przy zginaniu. Badania prowadzone były na maszynie zmęczeniowej MZGS-100 przy częstotliwości zmian obciążenia 28,8 Hz. Wyniki badań przedstawiono graficznie w postaci charakterystyk (rys. 6 i 7), dla których wyznaczono wartości współczynników równania Formana (tab. 5). Na przełomach (rys. 3 i 5) obserwowano przede wszystkim pęknięcia transkrystaliczne przez ziarna fazy a (stop PA6) i ziarna ferrytu oraz perlitu (stal 10HNAP).
EN
The paper contains the results of tests on the fatigue crack development in notched specimens (Fig. 1). Plane specimens with a unilateral notch were used. An analysis of crack development was carried out for three values of stress ratio and fatigue crack growth rate was determined. The results of tests for the two kinds of materials were compared under bending. The tests were done on the fatigue stand MZGS-100 under the loading change frequency of 28.8 Hz. The test results were presented graphically as characteristics (Figs. 6 and 7) for which the values of the Forman equation coefficients (Tab. 5) were determined. On the fractures (Figs. 3 and 5) there have been observed first of all transcrystalline cracks through the a phase grains (PA6 alloy) and ferrite as well as perlite grains (10HNAP steel).
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The subject of this papaer is a new procedure applied for more precise determination of material fatigue characteristics. The proposed approach is based on the special definition of the strain energy density parameter used for material fatigue property description and, in the consequence, on the new algorithm of the fatigue machine control in the feedback loop. On the basis of fatigue tests under uniaxial tension-compresion with the strain energy density parameter control it was proved that the fatigue characteristics in energy approach (Wa-Nf) determined directly from the tests and indirectly from the Manson-Coffin relation (Ea-Nf) with the strain control for material showing cyclic stability are similar. However, for material cyclic hardening these characteristics differ significantly in high cycle fatigue regime.
PL
Przedmiotem pracy jest nowa procedura dokładnego wyznaczania charakterystyki zmęczeniowej materiałów konstrukcyjnych. Proponowana procedura oparta jest na specjalnej definicji parametru gęstości energii odkształceń stosowanego do opisu własności zmęczeniowych materiałów i w konsekwencji na nowym algorytmie sterowania w pętli sprzężenia zwrotnego maszyny zmęczeniowej. Na podstawie przeprowadzonych badań w warunkach jednoosiowego rozciągania-ściskania przy kontrolowanym parametrze energetycznym wykazano, że charakterystyki energetyczne (Wa-Nf), wyznaczone bezpośrednio z badań oraz pośrednio na podstawie parametrów krzywej Mansona-Coffina (Ea-Nf) przy kontrolowanym odkształceniu, dla materiału wykazującego cykliczną stabilność, są zbliżone do siebie, natomiast dla materiały cyklicznie umacniającego się, charakterystyki te w zakresie dużej liczby cykli, wyraźnie różnią się od siebie.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.