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...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Проблемы прочности |
|---|---|
| Datum: | 2008 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48237 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | 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. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-48237 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Bomas, H. Kienzler, R. Kunow, S. Loewisch, G. Schroeder, S. 2013-08-17T10:49:10Z 2013-08-17T10:49:10Z 2008 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 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/48237 539. 4 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. en Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України Проблемы прочности Научно-технический раздел Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads Зарождение трещин и предел выносливости твердых сталей при многоосных циклических нагрузках Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Crack initiation and endurance limit of hard steels under multiaxial cyclic loads |
| spellingShingle |
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 |
| 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 |
| author |
Bomas, H. Kienzler, R. Kunow, S. Loewisch, G. Schroeder, S. |
| author_facet |
Bomas, H. Kienzler, R. Kunow, S. Loewisch, G. Schroeder, S. |
| topic |
Научно-технический раздел |
| topic_facet |
Научно-технический раздел |
| publishDate |
2008 |
| language |
English |
| container_title |
Проблемы прочности |
| publisher |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Зарождение трещин и предел выносливости твердых сталей при многоосных циклических нагрузках |
| 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.
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.
|
| issn |
0556-171X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.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. |
| work_keys_str_mv |
AT bomash crackinitiationandendurancelimitofhardsteelsundermultiaxialcyclicloads AT kienzlerr crackinitiationandendurancelimitofhardsteelsundermultiaxialcyclicloads AT kunows crackinitiationandendurancelimitofhardsteelsundermultiaxialcyclicloads AT loewischg crackinitiationandendurancelimitofhardsteelsundermultiaxialcyclicloads AT schroeders crackinitiationandendurancelimitofhardsteelsundermultiaxialcyclicloads AT bomash zaroždenietreŝinipredelvynoslivostitverdyhstaleiprimnogoosnyhcikličeskihnagruzkah AT kienzlerr zaroždenietreŝinipredelvynoslivostitverdyhstaleiprimnogoosnyhcikličeskihnagruzkah AT kunows zaroždenietreŝinipredelvynoslivostitverdyhstaleiprimnogoosnyhcikličeskihnagruzkah AT loewischg zaroždenietreŝinipredelvynoslivostitverdyhstaleiprimnogoosnyhcikličeskihnagruzkah AT schroeders zaroždenietreŝinipredelvynoslivostitverdyhstaleiprimnogoosnyhcikličeskihnagruzkah |
| first_indexed |
2025-12-07T15:28:36Z |
| last_indexed |
2025-12-07T15:28:36Z |
| _version_ |
1850863849361637376 |