Probabilistic Fatigue Crack Initiation and Propagation Fields Using the Strain Energy Density

Probabilistic Fatigue Crack Initiation and Propagation Fields Using the Strain Energy Density

Recently, Huffman developed a strain energy density based on Walker-like stress life and fatigue crack growth behavior. In this paper, the Huffman model based on local strain energy density is used to predict the fatigue crack initiation and propagation for the P355NL1 pressure vessel steel. This mo...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Видавець:Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
Дата:2018
Автори: Correia, J.A.F.O., Huffman, P.J., De Jesus, A.M.P., Lesiuk, G., Castro, J.M., Calcada, R.A.B., Berto, F.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2018
Назва видання:Проблемы прочности
Теми:
Научно-технический раздел
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173940
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Цитувати:Probabilistic Fatigue Crack Initiation and Propagation Fields Using the Strain Energy Density / J.A.F.O. Correia, P.J. Huffman, A.M.P. De Jesus, G. Lesiuk, J.M. Castro, R.A.B. Calcada, F. Berto // Проблемы прочности. — 2018. — № 4. — С. 128-145. — Бібліогр.: 32 назв. — англ.

Репозиторії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-173940
record_format dspace
spelling irk-123456789-1739402020-12-27T01:26:15Z Probabilistic Fatigue Crack Initiation and Propagation Fields Using the Strain Energy Density Correia, J.A.F.O. Huffman, P.J. De Jesus, A.M.P. Lesiuk, G. Castro, J.M. Calcada, R.A.B. Berto, F. Научно-технический раздел Recently, Huffman developed a strain energy density based on Walker-like stress life and fatigue crack growth behavior. In this paper, the Huffman model based on local strain energy density is used to predict the fatigue crack initiation and propagation for the P355NL1 pressure vessel steel. This model is combined with the generalized probabilistic fatigue model proposed by Correia aiming the generation of probabilistic fatigue crack initiation and propagation fields. In this study, the local stress and strains at the crack tip were obtained combining linear-elastic and elastoplastic analyses. The probabilistic fatigue crack growth rates fields for several stress R-ratios are estimated considering strain, SWT and equivalent stress amplitude damage parameters. A comparison between the experimental fatigue crack growth (FCG) data and the generated probabilistic FCG fields is made with very satisfactory correlations being found. В настоящее время Хаффман разработал концепцию плотности энергии деформации, основанную на циклической долговечности и развитии усталостной трещины по типу Волкера. Модель Хаффмана, базирующаяся на локальной плотности деформации, используется для прогнозирования инициирования и распространения усталостной трещины в стали P355NL1, применяемой в сосудах высокого давления. Данная модель сочетается с обобщенной вероятностной моделью усталости, ранее предложенной одним из соавторов, суть которой состоит в генерации вероятностных полей инициирования и распространения усталостных трещин. Получены локальные напряжения и деформации в вершине трещины, объединяющие их линейно-упругие и упругопластические составляющие. Для нескольких значений коэффициента асимметрии цикла напряжений R оценены вероятностные поля скоростей роста усталостных трещин с учетом параметров повреждения, параметра Смита–Ватсона–Топпера (SWT) и эквивалентных параметров амплитуды напряжения. Сравнение экспериментальных данных по приращению усталостной трещины с прогнозируемыми вероятностными полями ее роста показывает их тесную корреляцию. На сьогодні Хаффман розробив концепцію густини енергії деформації на основі циклічної довговічності і поширення тріщини від утомленості по типу Волкера. Модель Хаффмана, що базується на локальній густині енергії деформації, використовується для прогнозування ініціювання і поширення тріщини від утомленості в сталі P355NL1, яка використовується для виготовлення посудин високого тиску. Дана модель поєднується з узагальненою імовірнісною моделлю утоми, раніше запропонованою одним із співавторів, суть якої полягає в генерації імовірнісних полів ініціювання і поширення тріщин від утомленості. Отримано локальні напруження і деформації у вершині тріщини, що об’єднують їх лінійно-пружні і пружнопластичні складові. Для декількох значень коефіцієнта асиметрії циклу напружень R оцінено імовірнісні поля швидкостей росту тріщин від утомленості з урахуванням параметрів пошкодження, параметра Сміта–Ватсона–Топпера (SWT) й еквівалентних параметрів амплітуди напруження. Порівняння експериментальних даних щодо приросту тріщини від утомленості з прогнозованими імовірнісними полями її росту свідчить про їх тісну кореляцію. 2018 Article Probabilistic Fatigue Crack Initiation and Propagation Fields Using the Strain Energy Density / J.A.F.O. Correia, P.J. Huffman, A.M.P. De Jesus, G. Lesiuk, J.M. Castro, R.A.B. Calcada, F. Berto // Проблемы прочности. — 2018. — № 4. — С. 128-145. — Бібліогр.: 32 назв. — англ. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173940 539.4 en Проблемы прочности Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
topic Научно-технический раздел
Научно-технический раздел
spellingShingle Научно-технический раздел
Научно-технический раздел
Correia, J.A.F.O.
Huffman, P.J.
De Jesus, A.M.P.
Lesiuk, G.
Castro, J.M.
Calcada, R.A.B.
Berto, F.
Probabilistic Fatigue Crack Initiation and Propagation Fields Using the Strain Energy Density
Проблемы прочности
description Recently, Huffman developed a strain energy density based on Walker-like stress life and fatigue crack growth behavior. In this paper, the Huffman model based on local strain energy density is used to predict the fatigue crack initiation and propagation for the P355NL1 pressure vessel steel. This model is combined with the generalized probabilistic fatigue model proposed by Correia aiming the generation of probabilistic fatigue crack initiation and propagation fields. In this study, the local stress and strains at the crack tip were obtained combining linear-elastic and elastoplastic analyses. The probabilistic fatigue crack growth rates fields for several stress R-ratios are estimated considering strain, SWT and equivalent stress amplitude damage parameters. A comparison between the experimental fatigue crack growth (FCG) data and the generated probabilistic FCG fields is made with very satisfactory correlations being found.
format Article
author Correia, J.A.F.O.
Huffman, P.J.
De Jesus, A.M.P.
Lesiuk, G.
Castro, J.M.
Calcada, R.A.B.
Berto, F.
author_facet Correia, J.A.F.O.
Huffman, P.J.
De Jesus, A.M.P.
Lesiuk, G.
Castro, J.M.
Calcada, R.A.B.
Berto, F.
author_sort Correia, J.A.F.O.
title Probabilistic Fatigue Crack Initiation and Propagation Fields Using the Strain Energy Density
title_short Probabilistic Fatigue Crack Initiation and Propagation Fields Using the Strain Energy Density
title_full Probabilistic Fatigue Crack Initiation and Propagation Fields Using the Strain Energy Density
title_fullStr Probabilistic Fatigue Crack Initiation and Propagation Fields Using the Strain Energy Density
title_full_unstemmed Probabilistic Fatigue Crack Initiation and Propagation Fields Using the Strain Energy Density
title_sort probabilistic fatigue crack initiation and propagation fields using the strain energy density
publisher Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
publishDate 2018
topic_facet Научно-технический раздел
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173940
citation_txt Probabilistic Fatigue Crack Initiation and Propagation Fields Using the Strain Energy Density / J.A.F.O. Correia, P.J. Huffman, A.M.P. De Jesus, G. Lesiuk, J.M. Castro, R.A.B. Calcada, F. Berto // Проблемы прочности. — 2018. — № 4. — С. 128-145. — Бібліогр.: 32 назв. — англ.
series Проблемы прочности
work_keys_str_mv AT correiajafo probabilisticfatiguecrackinitiationandpropagationfieldsusingthestrainenergydensity
AT huffmanpj probabilisticfatiguecrackinitiationandpropagationfieldsusingthestrainenergydensity
AT dejesusamp probabilisticfatiguecrackinitiationandpropagationfieldsusingthestrainenergydensity
AT lesiukg probabilisticfatiguecrackinitiationandpropagationfieldsusingthestrainenergydensity
AT castrojm probabilisticfatiguecrackinitiationandpropagationfieldsusingthestrainenergydensity
AT calcadarab probabilisticfatiguecrackinitiationandpropagationfieldsusingthestrainenergydensity
AT bertof probabilisticfatiguecrackinitiationandpropagationfieldsusingthestrainenergydensity
first_indexed 2023-10-18T22:35:15Z
last_indexed 2023-10-18T22:35:15Z
_version_ 1796155908394319872

Схожі ресурси