The peculiarities of fatigue process zone formation of structural materials

Abstract

It is shown that with a cyclic loading in the vicinity of the stress concentrator within the static and cyclic plastic zones, a specific volume of material is gradually formedthe fatigue process zone. Its size d * determines the length of non-propagated cracks or safety defects in the material and can be a determining factor in the diagnosis of material damage. For these materials, the size d * does not depend a lot on the type and geometric characteristics of the stress concentrator. It can be determined by laboratory conditions. While detecting the defects which are longer than d * , it is decided to reduce the intervals between inspections of the construction element, repair or replace it. Keywords: fatigue, durability, fatigue process zone, crack initiation and growth, defects of materials OSOBLIWOŚCI TWORZENIA STREFY PROCESU ZMĘCZENIOWEGO W MATERIAŁACH KONSTRUKCYJNYCH Streszczenie Pokazano, że cykliczne obciążenie w pobliżu koncentratora naprężeń w statycznych i cyklicznych strefach plastycznych stopniowo tworzy specyficzną objętość materiału-strefę procesu zmęczeniowego. Jej rozmiar d * określa długość nierosnoncych pęknięć lub innych bezpiecznych defektów i może być czynnikiem decydującym w diagnozie uszkodzeń materiału. Dla badanych materiałów rozmiar d * mało zależy od rodzaju i geometrycznych charakterystyk koncentratora naprężeń. Jego można wyznaczyć w warunkach laboratoryjnych. Po ujawnieniu defektów, dłóższych niż d * , podejmuje się decyzja o skróceniu czasu między przeglądami elementa konstrukcji, jego remoncie lum zamianie. Słowa kluczowe: zmęczenie; trwałość; strefa procesu zmęczeniowego; inicjacja i propagacja pęknięcia; defekty materiałowe

The Influence of Nonmetallic Inclusion on Strain Hardening Carbon Steel

“…For the case under study, the immutability of the particle shape ( Fig. 1b) indicates that the nature of the effect on the metal matrix should be classified as non-deforming inclusions [9,17]. Considering the differences between the metal lattices and the inclusion, the formation of internal stresses from the phase hardening should contribute to the initiation of a crack at the interface.…”

Teeth geometry and contact pressure calculation of external cycloidal gears

“…The obtained model is fully parametric and allows us to calculate the Hertz pressures for various combinations of the characteristic gear pair values, such as the module, the teeth numbers, the pressure angle in the contact point C and the radii of the path of contact curve. The change in the characteristic gear pair values enables us to pursue further research on their influence on Hertz pressure values [9,10,12].…”

The modal analisis of a two-link mechanical system of a robot manipulator

“…The practical significance of the results of studies of the mechanical system dynamics of robot manipulators mainly lies in obtaining information about the accumulation of internal damage in the material and the residual life of structural components [14,15]. Often the crucial factor in ensuring the proper accuracy of dynamic load determination is taking into account the dynamic properties of drive motors [16] or taking into account the interaction of a mechanical system of a robot with a load-bearing structure [17].…”