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2009
Journal Article
Titel
Auswirkungen von LCf-Belastungen auf die HCf-Lebensspanne von Prüfkörpern in ferritisch-bainitischem Stahl
Alternative
Effects of LCF loadings on the HCF life of notched specimens in ferritic-bainitic steel
Abstract
Ermüdungsversuche wurde für Prüfkörper aus ferritisch-bainitischem Stahl (Kt=2,5) unter Belastungen mit kontrollierter konstanter Amplitude durchgeführt. Diese Versuche zeigen, dass bei Zug-Druck-Belastung mit konstanter Amplitude periodisch ausgeübte Überbelastungen einen negativen Effekt auf die Anfangsstärke von Ermüdungsrissen für das vollständig umgekehrte Belastungsverhältnis (R(sigma) = -1), während sie unter einer pulsierenden Belastung (R(sigma) = 0) keine Wirkung zeigen. Eine Finite Element-Analyse zeigt, dass für die vollständig umgekehrte Zugspannung (R(sigma) = - 1), das stabilisierte zyklische Verhalten beim Prüfkörper ein elastisch-plastischer Shakedown ist, während ein elastischer Shakedown unter pulsierender Bedingung (R(sigma) = 0) erhalten wird. So können wir folgern, dass das lokale zyklische Verhalten einen Einfluss auf den Überbelastungseffekt hat. Die Überbelastung impliziert aber keine nennenswerte Modifikation des Spannungs-Dehnungs-Felds unter der nachfolgenden Belastung mit konstanter Amplitude und kann eine solche Abnahme der Ermüdungsfestigkeit bei vollständig umgekehrter Spannung nicht erklären.
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Fatigue tests were performed on ferritic bainitic steel notched specimens (Kt = 2.5) under load controlled constant amplitude loading. These tests show that under constant amplitude tension compression loading, periodical overloads application have a detrimental effect on the fatigue crack initiation strength for fully reversed load ratio (R(sigma) = - 1), while they have no influence under pulsating loading (R(sigma) = 0). A finite element analysis shows that in the fully reversed tension (R(sigma) = - 1), the stabilized cyclic behaviour at the notch root is an elastic-plastic shakedown while elastic shakedown is obtained under pulsated regime (R(sigma) = 0), so that we can consider that the local cyclic behaviour has an influence on the overload effect. However, the overload application does not imply a remarkable modification of the stress and strain field under the subsequent constant amplitude loading and can not explain such a fatigue strength decrease in fully reversed tension.