SHORT FATIGUE CRACKS DEPARTING FROM ELONGATED NOTCHED SPECIMENS AND THEIR EFFECT ON FATIGUE LIMIT
Notice bibliographique
Résumé
The mechanical design of structural components for high cycle fatigue applications needs reliable fatigue limits.However, mainly because of notches and the unavoidable presence of small defects, such a task still presents some challenges.Notches cause a stress concentration effect that can initiate short cracks at their tips, but such short cracks may propagate or become nonpropagating, depending not only on the load level, but on the stress gradient ahead of the notch tip as well.Notch-like defects, such as scratches, pores, and inclusions, behave in the same way.There are empirical and theoretical models to predict the fatigue limit of notched components.The latter includes the so-called Stress Gradient (SG) model, based on linear elastic fracture mechanics concepts and using the El Haddad-Topper-Smith (ETS) characteristic size a R , as a promissory approach.However, there is a lack of experimental data verifying their fatigue limit predictions.In this context, C(T)-like notched specimens of SAE 1020 steel with several notch root radii were tested under constant load amplitude control at 40 Hz and a stress ratio R = 0.1, to evaluate their fatigue limit through accelerated tests involving step loading procedures with blocks of 3•10 6 cycles.The experimental fatigue limit was compared with values predicted by SG model, following three approaches: SG C-P , SG s-e , and SG Quebra , according to the determination of the geometric factor of the stress concentration factor; and with an alternative prediction by the Point Method based on the theory of criticaldistance (TCD).SG C-P , SG Quebra and TCD model predictions are almost coincident for blunt notches and they present a good agreement with experimental results, but they are non-conservatives in the case of sharp notches; while SG C-P predictions are conservative for both blunt and sharp notches.Since both models are based on linear elastic concepts, it was demonstrated that an elastic analysis presents limitations to model the behavior of short cracks emanating from sharp notches, due to the local stress at the critical point can exceed the yield strength of the PUC-Rio -Certificação Digital Nº 1221638/CA material.Furthermore, according to SG model, the fatigue limit is related to the presence of non-propagating short cracks (NPSC).Such surface NPSCs on the face of the specimens were monitored by non-destructive techniques including optical microscopy, digital image correlation (DIC) and micro-computed tomography; whereas subsurface NPSCs were detected through destructive metallographic technique.The sizes of the detected NPSCs were much smaller than those values predicted by SG model, which in turn makes the detection of these cracks a more complex problem.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».