Том 20 (2017)
- Номер 1 (февраль 2017)
- Номер 2 (апрель 2017)
- Номер 3 (июнь 2017)
- Номер 4 (август 2017)
- Номер 5 (октябрь 2017)
- Номер 6 (декабрь 2017)
Multiaxial fatigue crack orientation and early growth investigation considering the nonproportional loading
W. Song1, X. Liu1, F. Berto21State Key Laboratory of Advanced Welding and Joining, Harbin Institute of Technology, Harbin, 150001, China
2Department of Engineering Design and Materials, Norwegian University of Science and Technology, Trondheim, 7491, Norway
УДК 539.421
The paper presents a comprehensive investigation of fatigue cracking behaviors under various nonproportional multiaxial cycle loading paths based on the critical plane approach. The maximum normal and shear stress/strain fields are presented to analyze the crack orientation and early growth directions in polar diagrams. The experimental observed crack paths and directions were compared with maximum strain loci of each angle to determine multiaxial fatigue failure mode. The results show that crack orientation and growth paths appear in the maximum shear and normal strain plane, respectively. Likelihood cracking regions of various loading paths are predicted according the determined failure mode. Besides, nonproportionality factor is introduced to characterize the degree of multiaxiality on these loading paths.
Исследование ориентации и начального направления роста трещин при многоосном усталостном растрескивании с учетом непропорционального нагружения
В статье представлено комплексное исследование усталостного растрескивания для различных траекторий непропорционального многоосного циклического нагружения в рамках подхода критической плоскости. С использованием полей максимальных нормальных и сдвиговых напряжений и деформаций проведен анализ ориентации трещин и начального направления их распространения на основе полярных диаграмм. Экспериментально наблюдаемые траектории и направление роста трещин сравнивали с очагами максимальной деформации для каждого угла с целью определения режима многоосного усталостного разрушения. Показано, что трещины ориентированы и распространяются в плоскостях максимального сдвига и нормальной деформации соответственно. Предсказаны области возможного растрескивания для различных путей нагружения в соответствии с определенным режимом разрушения. Введен показатель непропорциональности, характеризующий степень многоосности для данных путей нагружения.
стр. 86 – 97
Образец цитирования: