Прогнозування довговічності сплавів за непропорційного навантаження
DOI:
https://doi.org/10.20535/.2024.XXIV.316116Ключові слова:
малоциклова втома, багатоциклова втома, непропорційне навантаження, коефіцієнт непропорційності, модель критичної площиниАнотація
У роботі розглядається питання прогнозування довговічності матеріалів за умов непропорційного навантаження. Запропоновано модифікацію моделі Фатемі-Сосі, яка включає параметр, що враховує вплив повороту головних осей напружень та ефекти додаткового зміцнення. Модель базується на результатах експериментів для осьового навантаження, кручення і колової траєкторії. Проведено порівняльний аналіз точності прогнозу в порівнянні з класичними моделями критичної площини. В результаті було встановлено, що пряме врахування параметру впливу непропорційного навантаження та форми траєкторії значно покращує кореляцію моделі з експериментальними даними. Запропонований критерій за непропорційного навантаження демонструє кращі результати прогнозування довговічності як для малоциклової, так і для багатоциклової втоми порівняно з розглянутими моделями критичної площини.
Посилання
Savchuk, Y., & Shukayev, S. (2023). Comparison of critical plane models for multiaxial fatigue life prediction. Mechanics and Advanced Technologies, 7(3 (99), 279–293. https://doi.org/10.20535/2521-1943.2023.7.3.287522
Yakovchuk, P.V., Savchuk, E.V. & Shukayev, S.M. Critical Plane Approach-Based Fatigue Life Prediction for Multiaxial Loading: A New Model and its Verification. Strength Mater 56, 281–291 (2024). https://doi.org/10.1007/s11223-024-00647-3
Fatemi A. and Socie D.F. A critical plane approach to multiaxial fatigue damage including out-of-phase loading. Fatigue Fract Eng Mater Struct 1988; 11(3): 149–165.
D. Skibicki, Phenomena and Computational Models of NonProportional Fatigue of Materials, Springer, 2014.
Karolczuk A, Skibicki D, Pejkowski Ł. Evaluation of the Fatemi‐Socie damage parameter for the fatigue life calculation with application of the Chaboche plasticity model.Fatigue Fract Eng Mater Struct. 2018;1–12. https://doi.org/10.1111/ffe.12895
Itoh T, Sakane M, Hata T, Hamada N. A design procedure for assessing low cycle fatigue under proportional and non-proportional loading. Int J Fatigue 2006;28(5–6):459–66.
Wu M, Itoh T, Shimizu Y, Nakamura H, Takanashi M (2012) Low cycle fatigue life of Ti-6Al-4 V alloy under non-proportional loading. Int J Fatigue 44:14–20.
Borodii MV. Determination of cycle non-proportionality coefficient. Strength Mater 1995;27(5–6):265–72.
Borodii MV, Strizhalo VA. Analysis of the experimental data on a low cycle fatigue undernon-proportional straining. Int J Fatigue 2000; 22:275-82.
Borodii MV, Adamchuk MP. Life assessment for metallic materials with the use of the strain criterion for low cycle fatigue. Int J Fatigue 2009; 31(10): 1579-87.
Zhong, B., Wang, Y-R., Wei, D-S., Wang, J-L., A new life prediction model for multiaxialfatigue under proportional and non-proportional loading paths, International Journal of Fatigue (2017), doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2017.04.013
Wang, C. H., & Brown, M. W. (1993). A path‐independent parameter for fatigue under proportional and non‐proportional loading. Fatigue & fracture of engineering materials & structures, 16(12), 1285-1297. https://doi.org/10.1111/j.1460-2695.1993.tb00739.x
Wu, Z., Hu, X., & Song, Y. (2013). Multi-axial fatigue life prediction model based on maximum shear strain amplitude and modified SWT parameter. Jixie Gongcheng Xuebao (Chinese Journal of Mechanical Engineering), 49(2), 59-66.
Wu, Z. R., Hu, X. T., & Song, Y. D. (2014). Multiaxial fatigue life prediction for titanium alloy TC4 under proportional and nonproportional loading. International Journal of Fatigue, 59, 170-175. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2013.08.028
Zhu, S. P., Yu, Z. Y., Correia, J., De Jesus, A., & Berto, F. (2018). Evaluation and comparison of critical plane criteria for multiaxial fatigue analysis of ductile and brittle materials. International Journal of Fatigue, 112, 279-288. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2018.03.028
Yu, Z. Y., Zhu, S. P., Liu, Q., & Liu, Y. (2017). Multiaxial fatigue damage parameter and life prediction without any additional material constants. Materials, 10(8), 923. https://doi.org/10.3390%2Fma10080923
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Євген Савчук, Сергій Шукаєв
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
