Порівняння моделей критичної площини для прогнозування довговічності за багатоосьової втоми

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorСавчук, Є. В.
dc.contributor.authorШукаєв, С. М.
dc.date.accessioned2024-03-07T10:59:00Z
dc.date.available2024-03-07T10:59:00Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractПроблематика. 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.
dc.description.abstractotherBackground. The operation of numerous machines and units takes place under conditions of multi-axial cyclic loading, which, as a rule, is non-proportional. Evaluating the fatigue durability of metal alloys under conditions of multi-axial non-proportional loading is a relevant task in modern engineering. Solving this problem requires fatigue calculation methods that would consider operating conditions and properties of structural materials, including factors such as the type of stress state, loading trajectory, material sensitivity to non-proportional loading, and so on. Objective. To conduct a comparative analysis of a range of fatigue life models based on the concept of the critical plane, including the Fatemi-Socie, Wang-Brown, Smith-Watson-Topper, Liu I, and Liu II approaches, and to identify the limits and peculiarities of their application. Methods. The fatigue lives calculated using the selected models were compared with experimental results obtained for various metal alloys subjected to uniaxial tension-compression, alternating torsion, and proportional and non-proportional multiaxial loading. Results. The applicability limits of fatigue life models based on the critical plane concept were analyzed for different metal alloys under conditions of proportional and non-proportional multiaxial loading. Conclusions. The research results demonstrated that models requiring the use of material constants obtained from tests in both tensioncompression and alternating torsion provide reliable fatigue life estimates for various types of metal alloys. Calculations based solely on fatigue curves from alternating torsion better correlate with the results of tests on ductile materials, while calculations based on criteria utilizing fatigue curves from tension-compression align more closely with results from tests on brittle materials.
dc.format.pagerangeP. 279–293
dc.identifier.citationСавчук, 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.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2023.7.3.287522
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/65294
dc.language.isouk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofMechanics and Advanced Technologies, 2023, Vol. 7, No. 3(99)
dc.subjectбагатоосьова втома
dc.subjectпрогнозування довговічності
dc.subjectмоделі критичної площини
dc.subjectпропорційне та непропорційне навантажування
dc.subjectmultiaxial fatigue
dc.subjectcritical plane criteria
dc.subjectfatigue life prediction
dc.subjectproportional and non-proportional loading
dc.subject.udc539.371
dc.titleПорівняння моделей критичної площини для прогнозування довговічності за багатоосьової втоми
dc.title.alternativeComparison of critical plane models for multiaxial fatigue life prediction
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
рр.279–293.pdf
Розмір:
864.49 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, Vol. 7, No. 3(99)