Short Fatigue Crack Behavior of LZ50 Axle Steel under Rotating-Bending Cyclic Loading

The short fatigue short crack replica tests using LZ50 axle steel hourglass-shaped specimens of were carried out under rotating-bending cyclic load. Seven sets of effective test data were obtained. The analysis demonstrated that short fatigue cracks generally originate in ferrite grains or on their...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Проблемы прочности
Date:2018
Main Authors: Yang, B., Dai, S., Wu, Y.Y., Liao, Z., Liang, S., Xiao, S.N.
Format: Article
Language:English
Published: Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2018
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173831
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Short Fatigue Crack Behavior of LZ50 Axle Steel under Rotating-Bending Cyclic Loading / B. Yang, S. Dai, Y.Y. Wu, Z. Liao, S. Liang, S.N. Xiao // Проблемы прочности. — 2018. — № 1. — С. 212-222.. — Бібліогр.: 14 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862597234657329152
author Yang, B.
Dai, S.
Wu, Y.Y.
Liao, Z.
Liang, S.
Xiao, S.N.
author_facet Yang, B.
Dai, S.
Wu, Y.Y.
Liao, Z.
Liang, S.
Xiao, S.N.
citation_txt Short Fatigue Crack Behavior of LZ50 Axle Steel under Rotating-Bending Cyclic Loading / B. Yang, S. Dai, Y.Y. Wu, Z. Liao, S. Liang, S.N. Xiao // Проблемы прочности. — 2018. — № 1. — С. 212-222.. — Бібліогр.: 14 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Проблемы прочности
description The short fatigue short crack replica tests using LZ50 axle steel hourglass-shaped specimens of were carried out under rotating-bending cyclic load. Seven sets of effective test data were obtained. The analysis demonstrated that short fatigue cracks generally originate in ferrite grains or on their boundaries, and then short cracks start propagating, which is strongly influenced by the microstructure of the material. The crack growth rate increases serratically, followed by its decrease double-fold because of the limit of ferrite grain boundaries and the banded pearlite structure. Based on the three principles of the best fit, which include the overall fitting effect, correlation with fatigue physics, and safety of residual strength prediction, the statistical evolution of the dominant effective short fatigue crack length and life share were analyzed. The statistical results show that the minimum value distribution exhibit the best fit of the dominant effective fatigue short crack length and the life share. The short fatigue crack growth model, which includes various microstructure barriers, provides a good fitting result and reflects the cyclic effect of the microstructure on the short fatigue crack behavior Выполнены испытания на репликах короткой усталостной трещины с использованием образцов осевой стали LZ50 в форме песочных часов в условиях циклического нагружения при изгибе с вращением. Выполнены семь серий испытаний. Показано, что короткие усталостные трещины возникают в ферритных зернах или на их границах, затем они начинают расти под влиянием микроструктуры материала. Скорость роста трещин увеличивается скачкообразно, затем снижается вдвое за счет барьера, создаваемого границами ферритных зерен и полосчатой структурой перлита. Проанализированы статистическая эволюция длины доминирующей эффективной короткой усталостной трещины и доля остаточного ресурса на основании трех принципов наилучшего соответствия, включающих общий эффект соответствия, соответствие принципам физики усталости и надежность прогнозирования остаточной прочности. Установлено, что статистическое распределение минимальных величин выявляет наилучшее соответствие для длины доминирующей эффективной короткой усталостной трещины и доли остаточного ресурса. Модель роста короткой усталостной трещины, включающая различные барьеры в микроструктуре, обеспечивает хороший результат подгонки и отражает циклическое влияние микроструктуры на ее поведение.
first_indexed 2025-11-27T17:19:08Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-173831
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0556-171X
language English
last_indexed 2025-11-27T17:19:08Z
publishDate 2018
publisher Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
record_format dspace
spelling Yang, B.
Dai, S.
Wu, Y.Y.
Liao, Z.
Liang, S.
Xiao, S.N.
2020-12-21T19:31:46Z
2020-12-21T19:31:46Z
2018
Short Fatigue Crack Behavior of LZ50 Axle Steel under Rotating-Bending Cyclic Loading / B. Yang, S. Dai, Y.Y. Wu, Z. Liao, S. Liang, S.N. Xiao // Проблемы прочности. — 2018. — № 1. — С. 212-222.. — Бібліогр.: 14 назв. — англ.
0556-171X
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173831
539.4
The short fatigue short crack replica tests using LZ50 axle steel hourglass-shaped specimens of were carried out under rotating-bending cyclic load. Seven sets of effective test data were obtained. The analysis demonstrated that short fatigue cracks generally originate in ferrite grains or on their boundaries, and then short cracks start propagating, which is strongly influenced by the microstructure of the material. The crack growth rate increases serratically, followed by its decrease double-fold because of the limit of ferrite grain boundaries and the banded pearlite structure. Based on the three principles of the best fit, which include the overall fitting effect, correlation with fatigue physics, and safety of residual strength prediction, the statistical evolution of the dominant effective short fatigue crack length and life share were analyzed. The statistical results show that the minimum value distribution exhibit the best fit of the dominant effective fatigue short crack length and the life share. The short fatigue crack growth model, which includes various microstructure barriers, provides a good fitting result and reflects the cyclic effect of the microstructure on the short fatigue crack behavior
Выполнены испытания на репликах короткой усталостной трещины с использованием образцов осевой стали LZ50 в форме песочных часов в условиях циклического нагружения при изгибе с вращением. Выполнены семь серий испытаний. Показано, что короткие усталостные трещины возникают в ферритных зернах или на их границах, затем они начинают расти под влиянием микроструктуры материала. Скорость роста трещин увеличивается скачкообразно, затем снижается вдвое за счет барьера, создаваемого границами ферритных зерен и полосчатой структурой перлита. Проанализированы статистическая эволюция длины доминирующей эффективной короткой усталостной трещины и доля остаточного ресурса на основании трех принципов наилучшего соответствия, включающих общий эффект соответствия, соответствие принципам физики усталости и надежность прогнозирования остаточной прочности. Установлено, что статистическое распределение минимальных величин выявляет наилучшее соответствие для длины доминирующей эффективной короткой усталостной трещины и доли остаточного ресурса. Модель роста короткой усталостной трещины, включающая различные барьеры в микроструктуре, обеспечивает хороший результат подгонки и отражает циклическое влияние микроструктуры на ее поведение.
Present work is supported by the National Key R&D Program of China (2016YFB1200403), the National Natural Science Foundation of China (51675446 and U1534209), and the Opening Project of State Key Laboratory of Traction Power (grant No. 2015TPL_T13).
en
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
Проблемы прочности
Научно-технический раздел
Short Fatigue Crack Behavior of LZ50 Axle Steel under Rotating-Bending Cyclic Loading
Поведение короткой усталостной трещины осевой стали LZ50 в условиях циклического нагружения при изгибе с вращением
Article
published earlier
spellingShingle Short Fatigue Crack Behavior of LZ50 Axle Steel under Rotating-Bending Cyclic Loading
Yang, B.
Dai, S.
Wu, Y.Y.
Liao, Z.
Liang, S.
Xiao, S.N.
Научно-технический раздел
title Short Fatigue Crack Behavior of LZ50 Axle Steel under Rotating-Bending Cyclic Loading
title_alt Поведение короткой усталостной трещины осевой стали LZ50 в условиях циклического нагружения при изгибе с вращением
title_full Short Fatigue Crack Behavior of LZ50 Axle Steel under Rotating-Bending Cyclic Loading
title_fullStr Short Fatigue Crack Behavior of LZ50 Axle Steel under Rotating-Bending Cyclic Loading
title_full_unstemmed Short Fatigue Crack Behavior of LZ50 Axle Steel under Rotating-Bending Cyclic Loading
title_short Short Fatigue Crack Behavior of LZ50 Axle Steel under Rotating-Bending Cyclic Loading
title_sort short fatigue crack behavior of lz50 axle steel under rotating-bending cyclic loading
topic Научно-технический раздел
topic_facet Научно-технический раздел
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/173831
work_keys_str_mv AT yangb shortfatiguecrackbehavioroflz50axlesteelunderrotatingbendingcyclicloading
AT dais shortfatiguecrackbehavioroflz50axlesteelunderrotatingbendingcyclicloading
AT wuyy shortfatiguecrackbehavioroflz50axlesteelunderrotatingbendingcyclicloading
AT liaoz shortfatiguecrackbehavioroflz50axlesteelunderrotatingbendingcyclicloading
AT liangs shortfatiguecrackbehavioroflz50axlesteelunderrotatingbendingcyclicloading
AT xiaosn shortfatiguecrackbehavioroflz50axlesteelunderrotatingbendingcyclicloading
AT yangb povedeniekorotkoiustalostnoitreŝinyosevoistalilz50vusloviâhcikličeskogonagruženiâpriizgibesvraŝeniem
AT dais povedeniekorotkoiustalostnoitreŝinyosevoistalilz50vusloviâhcikličeskogonagruženiâpriizgibesvraŝeniem
AT wuyy povedeniekorotkoiustalostnoitreŝinyosevoistalilz50vusloviâhcikličeskogonagruženiâpriizgibesvraŝeniem
AT liaoz povedeniekorotkoiustalostnoitreŝinyosevoistalilz50vusloviâhcikličeskogonagruženiâpriizgibesvraŝeniem
AT liangs povedeniekorotkoiustalostnoitreŝinyosevoistalilz50vusloviâhcikličeskogonagruženiâpriizgibesvraŝeniem
AT xiaosn povedeniekorotkoiustalostnoitreŝinyosevoistalilz50vusloviâhcikličeskogonagruženiâpriizgibesvraŝeniem