Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads

The endurance limit and the mechanisms o f fatigue crack initiation in the high cycle regime were investigated using round specimens o f the bearing steel 52100 under longitudinal forces and torsional moments and combinations o f these loads. Three specimen types were examined: smooth specimens a...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2008
Автори:	Bomas, H., Kienzler, R., Kunow, S., Loewisch, G., Schroeder, S.
Формат:	Стаття
Мова:	English
Опубліковано:	Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2008
Назва видання:	Проблемы прочности
Теми:	Научно-технический раздел
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/48237
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads / H. Bomas, R. Kienzler, S. Kunow, G. Loewisch, S. Schroeder // Проблемы прочности. — 2008. — № 1. — С. 14-19. — Бібліогр.: 4 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-48237
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-482372013-08-17T13:49:11Z Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads Bomas, H. Kienzler, R. Kunow, S. Loewisch, G. Schroeder, S. Научно-технический раздел The endurance limit and the mechanisms o f fatigue crack initiation in the high cycle regime were investigated using round specimens o f the bearing steel 52100 under longitudinal forces and torsional moments and combinations o f these loads. Three specimen types were examined: smooth specimens and specimens with circumferential notches with radii o f 1.0 and 0.2 mm. The influence ofmean and multiaxial stresses on the endurance limit can be understood by consideration ofcrack initiation mechanisms and micro-mechanics. Crack initiation took place at oxides, carbonitrides and at the surface. The mechanisms ofcrack initiation could be related to the load type: Loads with rotating principal stresses are more damaging fo r nitrides than fo r oxides. Increasing maximum stresses are more dangerous fo r nitrides than fo r oxides, and introduce more damage to the surface than to the nitrides. Normal stresses are more damaging fo r oxides than shear stresses. The endurance limits were calculated by means o f an extended weakest-link model which combines volume and surface crack initiation with related fatigue criteria. For volume crack initiation the criterion o f Dang Van was used. For the correct description o f the competing surface crack initiation, a new criterion was applied. With this concept, a prediction o f the endurance limit is possible fo r loads which produce critical planes and range within a limited regime ofstress ratios. Исследованы предел выносливости и механизмы зарождения усталостных трещин в многоцикловом режиме, используя круглые образцы из подшипниковой стали 52100, подвергаемые действию продольных сил и крутящих моментов, а также комбинации этих нагрузок. Использовали гладкие образцы и образцы с кольцевыми надрезами радиусами 1,0 и 0,2 мм. Влияние средних и многоосных напряжений на предел выносливости может быть объяснено с учетом механизмов зарождения трещин и микромеханики. Зарождение трещин происходило на оксидах, карбонитридах и на поверхности. Механизмы зарождения трещин могут быть связаны с типом нагрузки: нагрузки с вращательными главными напряжениями более деструктивны для нитридов, чем для оксидов. Возрастающие максимальные напряжения более опасны для нитридов, чем для оксидов, и вызывают большие повреждения поверхности, чем нитридов. Нормальные напряжения вызывают большее повреждение оксидов, чем касательные напряжения Пределы выносливости рассчитывали с помощью модифицированной модели слабого звена, которая объединяет зарождение трещин в объеме и на поверхности с соответствующими критериями усталости. Для зарождения трещин в объеме был использован критерий Данг Вана. Для корректного описания конкурирующего зарождения трещин на поверхности был применен новый критерий. С помощью этой концепции можно предсказать предел выносливости для нагрузок, которые создают критические плоскости и диапазон в рамках ограниченного режима коэффициентов асимметрии цикла. 2008 Article Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads / H. Bomas, R. Kienzler, S. Kunow, G. Loewisch, S. Schroeder // Проблемы прочности. — 2008. — № 1. — С. 14-19. — Бібліогр.: 4 назв. — англ. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/48237 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 Bomas, H. Kienzler, R. Kunow, S. Loewisch, G. Schroeder, S. Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads Проблемы прочности
description	The endurance limit and the mechanisms o f fatigue crack initiation in the high cycle regime were investigated using round specimens o f the bearing steel 52100 under longitudinal forces and torsional moments and combinations o f these loads. Three specimen types were examined: smooth specimens and specimens with circumferential notches with radii o f 1.0 and 0.2 mm. The influence ofmean and multiaxial stresses on the endurance limit can be understood by consideration ofcrack initiation mechanisms and micro-mechanics. Crack initiation took place at oxides, carbonitrides and at the surface. The mechanisms ofcrack initiation could be related to the load type: Loads with rotating principal stresses are more damaging fo r nitrides than fo r oxides. Increasing maximum stresses are more dangerous fo r nitrides than fo r oxides, and introduce more damage to the surface than to the nitrides. Normal stresses are more damaging fo r oxides than shear stresses. The endurance limits were calculated by means o f an extended weakest-link model which combines volume and surface crack initiation with related fatigue criteria. For volume crack initiation the criterion o f Dang Van was used. For the correct description o f the competing surface crack initiation, a new criterion was applied. With this concept, a prediction o f the endurance limit is possible fo r loads which produce critical planes and range within a limited regime ofstress ratios.
format	Article
author	Bomas, H. Kienzler, R. Kunow, S. Loewisch, G. Schroeder, S.
author_facet	Bomas, H. Kienzler, R. Kunow, S. Loewisch, G. Schroeder, S.
author_sort	Bomas, H.
title	Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads
title_short	Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads
title_full	Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads
title_fullStr	Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads
title_full_unstemmed	Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads
title_sort	crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads
publisher	Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
publishDate	2008
topic_facet	Научно-технический раздел
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/48237
citation_txt	Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads / H. Bomas, R. Kienzler, S. Kunow, G. Loewisch, S. Schroeder // Проблемы прочности. — 2008. — № 1. — С. 14-19. — Бібліогр.: 4 назв. — англ.
series	Проблемы прочности
work_keys_str_mv	AT bomash crackinitiationandendurancelimitofhardsteelsundermultiaxialcyclicloads AT kienzlerr crackinitiationandendurancelimitofhardsteelsundermultiaxialcyclicloads AT kunows crackinitiationandendurancelimitofhardsteelsundermultiaxialcyclicloads AT loewischg crackinitiationandendurancelimitofhardsteelsundermultiaxialcyclicloads AT schroeders crackinitiationandendurancelimitofhardsteelsundermultiaxialcyclicloads
first_indexed	2023-10-18T18:09:25Z
last_indexed	2023-10-18T18:09:25Z
_version_	1796143461074731008

Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads

Репозитарії

Схожі ресурси