Theory of the gradual accumulation of fatigue damage in metals under proportional cyclic loading

Abstract

The paper provides system of hypotheses about the development of defects in metals at micro, meso and macro levels (such as fragile micro- and macro-cracks) under arbitrary proportional (simple) cyclic loading. The system is formulated on the basis of extensive experimental and theoretical material about fatigue failure of metals and metal alloys. For uniaxial loading the symmetrical correlations of phenomenological model of brittle fatigue loading of metals are written. The correlations cover the entire process step by step with the release of a typical state - the type of defect.

Keywords

proportional cyclic loading / fragile fatigue micro and macro cracks / damage / durability / fatigue curve

References

[1] Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. 456 с.

[2] Иванова B.C., Шанявский А.А. Количественная фрактография. Усталостное разрушение. Челябинск: Металлургия, 1988. 397 с.

[3] Ботвина Л.Р. Кинетика разрушения конструкционных материалов. М.: Наука, 1989. 230 с.

[4] Завойчинская Э.Б., Кийко И.А. Введение в теорию процессов разрушения твердых тел. М., МГУ, 2004. 168 с.

[5] Прочность материалов и конструкций // Трощенко В.Т. и др. Киев: Академпериодика, 2005. 1088 с.

[6] Miller K.J., de Los Rios E.R. The Behaviour of Short Fatigue Cracks. John Willey@Sons Inc., 2005. 560 р.

[7] Клевцов Г.В., Ботвина Л.Р., Клевцова Н.А., Лимарь Л.В. Фрактодиагностика разрушения металлических материалов и конструкций. М.: МИСиС, 2007. 264 с.

[8] Завойчинский Б.И., Завойчинская Э.Б. Физическая механика микро- и макроразрушения сталей и сплавов при циклическом нагружении // Приложение к журналу «Справочник. Инженерный журнал», 8(173), 2011. 32 с.

[9] Пестриков В.М., Морозов Е.М. Механика разрушения. СПб: ЦОП "Профессия", 2012. 552 с.

[10] Завойчинская Э.Б. К проблеме микроразрушения металлов при циклических нагрузках // Проблемы машиностроения и надежности машин, № 1, 2010. с. 43-52.

[11] Завойчинская Э.Б. Микромеханика разрушения элементов конструкций при циклическом нагружении // Справочник. Инженерный журнал, № 3, 2010. с. 41-46.

[12] Завойчинская Э.Б. Процесс микроразрушения металлов при сложном напряженном состоянии // Механика машин, механизмов и материалов, № 3(16), 2011. с. 34-37.

[13] Завойчинская Э.Б. Определяющие соотношения теории микро- и макроразрушения для гармонического одномерного нагружения // Сб. науч. тр. V Белорусского конгресса по теоретической и прикладной механике «Механика-2011», Минск, 26-28 октября 2011г.; в 2 т. / Объединенный ин-т машиностроения НАН Беларуси; редкол.: М.С. Высоцкий (и др.). - Минск, 2011. т. 2. с. 277-283.

[14] Завойчинский Б.И., Завойчинская Э.Б. Механика макроскопических трещин при сложном напряженном состоянии // Справочник. Инженерный журнал. № 3. 2011. с. 37-43.

[15] Завойчинская Э.Б. Микро- и макромеханика разрушения металлов при сложном напряженном состоянии // Сб.: Упругость и неупругость. М.: Изд-во МГУ, 2011. с. 346-352.

[16] Завойчинский Б.И., Завойчинская Э.Б. Микромеханика разрушения металлов при сложном напряженном состоянии // Проблемы машиностроения и надежности машин, № 2, 2011. с. 31-39.

[17] Завойчинская Э.Б. Процесс микроразрушения металлов при сложном напряженном состоянии // Механика машин, механизмов и материалов, № 3(16), 2011.с. 34-37.

[18] Завойчинский Б.И., Завойчинская Э.Б. Микромеханика разрушения металлов при сложном напряженном состоянии // Справочник. Инженерный журнал, № 3. 2012. с. 52-56.

[19] Завойчинская Э.Б. Микро- и макромеханика разрушения элементов конструкций // Меха- ника твердого тела, № 3, 2012. с. 54-77.

RIGHTS & PERMISSIONS

Zavoyilichinskaya E.B.