Published September 1993 | Version v1
Journal article

Estimation of endurance limit under multiaxial loading. Pt. 3

  • 1. Inst. fuer Maschinelle Anlagentechnik und Betriebsfestigkeit, TU Clausthal, Clausthal-Zellerfeld (Germany)

Description

Miltiaxial criteria for endurance limit prediction of metallic materials will be discussed in this paper. The Shear Stress Intensity Hypothesis SIH is improved under consideration of the variable fatigue limit ratio τW/σW and mean stress effects. Fatigue behaviour under synchronous and nonsynchronous stresses and influences such as mean stresses, out-of-phase stresses, different frequencies, nonsinusoidal stress time function are analysed theoretically and verified with test results. The prediction according to SIH shows good agreement with the test results. Based on an extensive statistical investigation it can be recommended to use the SIH for 'crack free materials' and the normal stress hyptohesis NSH for 'materials with cracks'. For components the hypothesis SIH and NSH are developed under consideration of the notch effect. In this study a concept for the prediction of endurance limit under multiaxial loads has been developed. (orig.)

Abstract (German)

Behandelt werden Festigkeitshypothesen fuer die Dauerschwingfestigkeit metallischer Werkstoffe bei mehrachsiger Beanspruchung. Die Schubspannungsintensitaetshypothese SIH wird hinsichtlich der Beruecksichtigung des variablen Wechselfestigkeitsverhaeltnisses und des Mittelspannungseinflusses weiterentwickelt. Im einzelnen wird das Dauerschwingfestigkeitsverhalten metallischer Werkstoffe bei synchron schwingenden und komplexen zusammengesetzten Beanspruchungen dargestellt. Einfluesse wie Mittelspannung, Phasenverschiebung, Frequenzunterschied und Schwingungsform werden im einzelnen rechnerisch analysiert und experimentell verifiziert. Bei allen experimentell untersuchten Faellen trifft die SIH im allgemeinen zu. Durch die statistische Auswertung anhand von Versuchsergebnissen wird die Schubspannungsintensitaetshypothese fuer 'rissfreie Werkstoffe' und die Normalspannungshypothese fuer 'rissbehaftete Werkstoffe' zur praktischen Anwendung empfohlen. Die empfohlenen Festigkeitshypothesen werden auf Bauteile erweitert. Aus der vorliegenden Untersuchung wird ein Konzept zur Berechnung der Dauerschwingfestigkeit bei mehrachsiger Beanspruchung abgeleitet. (orig.)

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Berechnung der Dauerschwingfestigkeit bei mehrachsiger Beanspruchung. T. 3

Publishing Information

Journal Title
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Journal Volume
24
Journal Issue
9
Journal Page Range
p. 339-347.
ISSN
0933-5137
CODEN
MATWER

INIS

Country of Publication
Germany
Country of Input or Organization
Germany
INIS RN
25002079
Subject category
S36: MATERIALS SCIENCE;
Descriptors DEI
FATIGUE; HYPOTHESIS; LIFETIME; MATHEMATICAL MODELS; METALS; NOTCHES; STEELS; STRESSES
Descriptors DEC
ALLOYS; CARBON ADDITIONS; ELEMENTS; IRON ALLOYS; IRON BASE ALLOYS; MECHANICAL PROPERTIES

Optional Information

Notes
Continued from Mater.wiss. Werkst.tech. (1993) v. 24(8) p. 296-303.