- Tytuł:
-
Application of spectral method in fatigue application life assessment - determination of crack initiation
Zastosowanie metody spektralnej w wyznaczaniu trwałości zmęczeniowej – określanie inicjacji pęknięć - Autorzy:
-
Niesłony, A.
Bohm, M. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/280403.pdf
- Data publikacji:
- 2012
- Wydawca:
- Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
- Tematy:
-
spectral method
multiaxial fatigue
random loading
crack initiation - Opis:
-
The purpose of this paper is to provide a simple approach for indication of those places of machine parts, where the fatigue crack initiation begins. This method uses FEM and the cyclic stress-strain curve for calculating the stress state on specimens. The multiaxial fatigue failure criterion based on the critical plane approach was used for reduction of the random spatial stress state into the equivalent uniaxial one. The critical plane position was established with the use of the variance method, and fatigue life was determined with assumption of linear damage accumulation. Experimental verification of the proposed method was performed with the use of results of fatigue tests for St52.3 structural steel subjected to biaxial random tension-compression. Cruciform specimens with four holes were tested. During the tests, the place and time of crack initiation were observed. It was shown, that the proposed method for determination of the places of fatigue crack initiation gave results well correlated with the data obtained from experiments. The proposed method could be applied by engineers in order to identify the places and time of fatigue cracks initiation.
Celem niniejszej pracy jest przedstawienie prostego podejścia w wyznaczaniu tych miejsc w elementach maszyn, gdzie nastąpi inicjacja pęknięć. Niniejsza metoda wykorzystuje metodę elementów skończonych (MES) i krzywą cyklicznego odkształcenia w celu obliczenia stanu naprężenia w próbkach. Wieloosiowe kryterium zmęczenia oparte na założeniach płaszczyzny krytycznej zostało zastosowane w celu redukcji przestrzennego losowego stanu naprężenia na ekwiwalentny jednoosiowy. Położenie płaszczyzny krytycznej zostało zdefiniowane przy pomocy metody wariancji, natomiast trwałość zmęczeniowa została wyznaczona zgodnie z założeniami liniowej hipotezy sumowania uszkodzeń. Weryfikacja eksperymentalna zaproponowanej metody została przeprowadzona na podstawie wyników badań zmęczeniowych stali konstrukcyjnej St52.3 poddanej dwuosiowym losowemu obciążeniu rozciąganiem-ściskaniem. W niniejszych badaniach zostały zastosowane próbki krzyżowe z czterema otworami. W trakcie badań były rejestrowane miejsca oraz czas inicjacji pęknięcia. Wykazano, że proponowana metoda wyznaczania miejsc inicjacji pęknięć dała wyniki pokrywające się z otrzymanymi w trakcie eksperymentu. Proponowana metoda może zostać zastosowana przez inżynierów w celu identyfikacji miejsc oraz czasu, w którym nastąpi inicjacja pęknięć zmęczeniowych. - Źródło:
-
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2012, 50, 3; 819-829
1429-2955 - Pojawia się w:
- Journal of Theoretical and Applied Mechanics
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki