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Fatigue hardening and fatigue life

โœ Scribed by P.O Kettunen; U.F Kocks


Book ID
102978000
Publisher
Elsevier Science
Year
1972
Weight
973 KB
Volume
20
Category
Article
ISSN
0001-6160

No coin nor oath required. For personal study only.

โœฆ Synopsis


Fatigue is explained on the basis of work-hardening using the ideas of the statistical theory of slip. Work-hardening in copper single crystals was studied under prescribed stress as well as strain amplitudes.

A conclusion is drawn that cyclic deformation can be divided into two regions: one in which straining is controlled by "cyclic hardening", i.e. the entire history from the beginning of cycling; the other in which straining is controlled by the "instantaneous" work-hardening during the half-cycle in question. Essential for an eventual fatigue fracture seems to be that the yield strength during cycling reaches the value of the dividing stress amplitude between the two regions. At the two prescribing methods, this becomes possible at different applied stress amplitude values which fact then reflects itself also in the corresponding S-N curves.

The existence of an endurance limit, and the likelihood of crack initiation from the surface, are explained on this basis. Finally, a competitive equation for the Coffin-Manson law is suggested. DURCISSEMENT ET DUREE DE VIE AU COURS D'EXPERIENCES DE FATIGUE Les auteurs donnent une interpretation de la fatigue a partir de la consolidation, en utilisant les id&es de la theorie statistique du glissement. La consolidation dans des monooristaux de cuivre a 6th Btudiee aussi bien sous des contraintes bien definies qu'aveo des amplitudes de deformation bien determinces. Les auteurs tirent la conclusion que la deformation cyclique peut se diviser en deux parties: l'une dans laquelle la deformation est contr6lee par le "duroissement cyclique," cad par l'histoire entiere depuis le debut des cycles; l'autre dans laquelle la deformation est control&s par la consolidation instantanee au tours de la moitie du cycle consider& L'essentiel, pour une rupture Bventuelle par fatigue, semble i%re que la force a la limite Blastique au tours de l'essai cyclique atteigne la valeur de l'amplitude de la contrainte se repartissant entre les deux parties. Dans les deux cas, ceci devient possible pour differentes valeurs d'amplitude de la contrainte appliquee qui se retrouvent ainsi dans les oourbes contrainte-deformation correspondantes. L'existence d'une limite d'endurance, et la probabilite d'initiation des fissures a partir de la surface sont interpretees a partir de 18. Finalement, les auteurs suggerent une equation pour la loi de Coffin et Manson. VERFESTIGUNG UND LEBENSDAUER IN WECHSELVERFORMTEN PROBEN Die Ermtidung wird auf der Grundlage einer Verfestigungstheorie erkliirt, die von der statistischen Theorie des Gleitens ausgeht. Die Verfestigung in ,Kupfereinkristallen wurde sowohl bei vorgegebener Spannungs-als such Dehnungsamplitude untersucht. Daraus ergab sich, da13 man Wechselverformung in zwei Bereiche einteilen kann: im ersten Bereich wird die Dehnung durch die "zyklische Verfestigung", d.h. die gesamte Vorgeschichte der Probe vom Beginn der Wechselverformung an bestimmt; im zweiten Bereich wird die Dehnung durch die momentane Verfestigung wlhrend des betreffenden Halbzyklus bestimmt . Fiir den Ermtidungsbruoh scheind wichtig zu sein, da6 die FlieDspannung w&rend der 'Wechselverformung den Wert der Spannungsamplitude erreicht, der die beiden oben beschriebenen Bereiche trennt . Bei den beiden Versuchsmethoden tritt dieser Fall bei verschiedenen Spannungsamplituden ein; das spiegelt sich such in den entsprechenden S-N-Kurven wider. Das Auftret.en einer endlichen Lebensdauer und die Wahrscheinlichkeit der Ritlbildung an der Oberfliiche werden auf dieser Basis erkliirt. SchlieDlich wird eine andere Gleiohung ftir das Coffin-Manson-Gesetz vorgeschlagen.


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