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Auswirkungen von LCf-Belastungen auf die HCf-Lebensspanne von Prüfkörpern in ferritisch-bainitischem Stahl

Effects of LCF loadings on the HCF life of notched specimens in ferritic-bainitic steel
 
: Bidouard, H.; Palin-Luc, T.; Saintier, N.; Dumas, C.; Dsoki, C. el; Kaufmann, H.; Sonsino, C.M.

MP materials testing 51 (2009), Nr.11-12, S.814-818
ISSN: 0025-5300
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer LBF ()

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.

 

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.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-198322.html