Порівняння моделей критичної площини для прогнозування довговічності за багатоосьової втоми
Вантажиться...
Дата
2023
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
Анотація
Проблематика. Експлуатація багатьох машин та агрегатів відбувається в умовах багатоосьового циклічного навантажування, яке, як правило, є непропорційним. Оцінювання втомної довговічності металевих сплавів в умовах багатоосьового непропорційного навантажування є актуальною задачею сучасного машинобудування. Розв’язання цієї задачі потребує таких методів розрахунку на втому, які б враховували умови експлуатації та властивості конструкційних матеріалів, зокрема, такі фактори, як вид напруженого стану, тип траєкторії навантажування, чутливість матеріалу до непропорційності навантажування тощо. Мета дослідження. Здійснити порівняльний аналіз ряду моделей довговічності, що базуються на концепції критичної площини, включаючи підходи Фатемі-Сосі, Ванга-Брауна, Сміта-Ватсона-Топпера, Лю I і Лю II, визначити межі і особливості їх застосування. Методика реалізації. Довговічності, розраховані за обраними моделями, порівнювали з експериментальними результатами, отриманими для різних металевих сплавів за одновісного розтягання-стискання, знакозмінного кручення та пропорційних і непропорційних багатоосьових навантажень. Результати дослідження. Проаналізовано межі застосування моделей втомної довговічності, що базуються на концепції критичної площини, до різних металевих сплавів за умови пропорційного і непропорційного багатоосьового навантажування. Висновки. Результати дослідження засвідчили, що моделі, які потребують використання констант матеріалу, отриманих з випробувань як за розтягання-стискання, так і знакозмінного кручення, дають надійні оцінки довговічності для різних видів металевих сплавів. Розрахунки за критеріями, що базуються тільки на кривій втоми за знакозмінного кручення, краще корелюють з результатами випробувань пластичних матеріалів, а розрахунки за критеріями, які використовують криву втоми за розтягання-стискання краще збігаються з результатами випробувань крихких матеріалів.
Опис
Ключові слова
багатоосьова втома, прогнозування довговічності, моделі критичної площини, пропорційне та непропорційне навантажування, multiaxial fatigue, critical plane criteria, fatigue life prediction, proportional and non-proportional loading
Бібліографічний опис
Савчук, Є. В. Порівняння моделей критичної площини для прогнозування довговічності за багатоосьової втоми / Є. В. Савчук, С. М. Шукаєв // Mechanics and Advanced Technologies. – 2023. – No. 3(99). – P. 279–293.