Surface deformation relief features under multiaxial fatigue

The paper presents experimental results directed on the development of new empirical criterion for multiaxial fatigue. The proposed criterion may be applied for materials responding the cyclical loading by the formation of deformation relief, i.e. system of extrusions, intrusions, persistent slip bands. The tests were carried out on aluminum alloy D16AT, the aluminum cladding layer of which is able to react cyclical loading by formation and evolving of relief pattern

Influence of phase shift angle and stress components ratio of complex fatigue load on load paths features in deviatoric stress space

Przy formułowaniu modeli służących do szacowania trwałości zmęczeniowej lub granicy zmęczenia dla materiałów poddanych obciążeniom wieloosiowym bardzo istotne jest wyznaczanie zakresów, amplitud, wartości średnich itp. wielkości fizycznych związanych z obciążeniem. Jedną z tych wielkości jest drugi niezmiennik dewiatora stanu naprężenia. Praca dotyczy analizy wpływu kąta przesunięcia fazowego oraz stosunku amplitud okresowo zmiennych składowych złożonego obciążenia zmęczeniowego na cechy ścieżek obciążenia w przestrzeni dewiatorowej, na podstawie których wyznacza się zakres zmienności drugiego niezmiennika dewiatora.During the formulation of models for estimation fatigue life, strength and limit of materials subjected to multiaxial loads, determination of ranges, amplitudes, mean values etc. of quantities related to load is of very high importance. One of these quantities is second invariant of deviatoric stress. Hereby work concerns analysis of influence of phase shift angle and periodic components of fatigue load ratio on features of load paths in deviatoric stress space, on basis of which, range of second invariant of deviatoric stress is being determined

SEM analysis of PA38-T6 aluminum alloy thin-walled tubular specimen fatigue fracture, and comparison to surface replication results

The paper presents results of SEM analysis of fatigue fracture surface of thin-walled tubular specimen manufactured from PA38-T6 aluminum alloy. In the previous research specimens were subjected to multiaxial loadings. They were axial, torsional, in-phase, 90º out-of-phase and asynchronous loadings. During the fatigue experiments, the process of initiation and development of cracks was tracked using the surface replication technique, using cellulose acetate thin foils. In the present work, SEM observations of fatigue fracture surface were conducted and compared to previously obtained data. It was confirmed, that the dominating mechanism of fatigue crack formation was the coalescence of small crack, regardless of loading type and level

Ocena zmęczeniowych kryteriów całkowych w zakresie szacowania trwałości w warunkach obciążeń jednoosiowych, złożonych proporcjonalnych i nieproporcjonalnych

The paper presents a review and verification of integral fatigue criteria. The review signals the key assumptions and criteria structure elements. The verification has been developed drawing on the experimental data reported in literature containing fatigue life for uniaxial, combined proportional and non-proportional loads. The verification involves a comparison of computational fatigue life with the experimental one. To determine the quality of the results generated, statistical parameters were used. As a result of the analysis the best and the worst criteria were pointed to.Celem niniejszej pracy jest ocena możliwości szacowania trwałości zmęczeniowej za pomocą całkowych kryteriów zmęczeniowych. Podejście całkowe bazuje na założeniu, że dla prawidłowej oceny zachowań zmęczeniowych konieczne jest zsumowanie (scałkowanie) wartości parametru zniszczenia na wszystkich płaszczyznach przechodzących przez rozpatrywany punkt materiału. Analizę przeprowadzono dla trzech najczęściej spotykanych kryteriów całkowych: kryterium Zennera i dwóch kryteriów Papadopoulosa. Uzyskane wyniki porównano z kryterium zmęczeniowym McDiarmida, bazującym na konkurencyjnym w stosunku do całkowego podejściu płaszczyzny krytycznej, oraz powszechnie stosowanym w wielu obszarach wytrzymałości materiałów kryterium Hubera-Misesa-Hencky’ego

Tensile monotonic strength determination of 3D printed single polylactide (PLA) layer

Druk trójwymiarowy jest jedną z najprężniej rozwijających się technik wytwarzania prototypów i małoseryjnych wyrobów. Właściwości mechaniczne elementów konstrukcyjnych wytwarzanych metodą druku 3D zależą od rodzaju użytego materiału oraz przyjętych parametrów, takich jak wysokość warstwy i ukierunkowanie włókien materiału. W pracy przedstawiono wyniki badań wytrzymałości mechanicznej w warunkach jednoosiowego rozciągania pojedynczej warstwy wydruku trójwymiarowego, wykonanego z polilaktydu (PLA).3D printing is one of the fastest developing technologies of prototypes and small-batch products manufacturing technologies. Mechanical properties of 3D printings depends on the type of material used and applied parameters, like layer height and direction of material fibers. In this work, the results of research on the uniaxial monotonic tensile strength of single 3D printed later made of polylactide (PLA), have been presented

CuZn37 multiaxial fatigue data

The file contains experimental data on the strain-controlled multiaxial fatigue tests of CuZn37 brass. It includes also the input data for the fatigue life prediction based on the Gaussian process regression.THIS DATASET IS ARCHIVED AT DANS/EASY, BUT NOT ACCESSIBLE HERE. TO VIEW A LIST OF FILES AND ACCESS THE FILES IN THIS DATASET CLICK ON THE DOI-LINK ABOV

Особливості деформаційного рельефу в умовах багатоосьового втомного пошкодження

Наведено результати експериментального дослідження спрямовані на створення нового емпіричного критерію оцінювання багатоосьового втомного пошкодження. Запропонований критерій можна застосувати для матеріалів, на поверхні яких під дією циклічного навантаження формується деформаційний рельєф – екструзії, інтрузії, смуги ковзання. Випробування проводилися для зразків з алюмінієвого сплаву Д16АТ, алюмінієвий плакуючий шар якого реагує на циклічні навантаження у вигляді формування та еволюції кластерів рельєфу. Чутливість деформаційного рельєфу до видів навантажування була підтверджена порівнянням зображення рельєфу в умовах двоосьового навантаження, згин разом з крученням з рельєфом, котрий формувався на поверхні зразків, що випробовувалися лише при циклічному згині. Доказано, що багатоосьове навантаження має сильніший ефект на процес накопичення пошкодження. Також представлено результати дослідження еволюції деформаційного рельєфу поверхні зразків, що випробовувалися при комбінованому синхронному та несинхронному навантажуванні, показано чутливість поверхневої структури і до такої моди навантажування. Аналіз деформаційного рельєфу забезпечує достатньо точне прогнозування залишкової довговічності компонентів, які виготовлені з плакованих алюмінієвих сплавів. Прикладом застосування даного підходу є аналіз втомного пошкодження конструктивних елементів літака, що працюють в умовах багатоосьового навантаження. Іншою можливістю використання явища, що розглядається в статті, є розроблення нового покоління сенсорів втоми, призначених для оцінювання багатоосьової втоми. Сенсор втоми може мати хрестоподібний вигляд для втомних випробувань, закріплений тим чи іншим чином.The paper presents experimental results directed on the development of new empirical criterion for multiaxial fatigue. The proposed criterion may be applied for materials responding the cyclical loading by the formation of deformation relief, i.e. system of extrusions, intrusions, persistent slip bands. The tests were carried out on aluminum alloy D16AT, the aluminum cladding layer of which is able to react cyclical loading by formation and evolving of relief pattern