Experimental Verification of the Survivability Model under Mixed I+II Mode Fracture for Steels of Rolling Rolls
Loading...
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Springer Cham
Abstract
ENG: The model of fatigue mixed fracture, which follows from the amalgamation rule of resource safety indices, has been experimentally confirmed. It does not require finding an effective SIF, but is based on the construction of survivability curves for pure modes. Survivability in a mixed process is defined as the result of combining individual fracture processes. Peculiarities of steels of rolling rolls fracture under conditions of cyclic deformation according to the scheme of four-point asymmetric bending are revealed. Although such a test scheme is designed to obtain the fracture of the II mode, in existing studies, this has not been achieved. The crack from the notch, practically, immediately went away at an angle ~45° toward the tensile zone, which indicates a mixed I+II fracture. With sufficient accuracy to predict survivability, the exponent of the Paris’s region of the fatigue crack growth diagram (FCG) can be taken as nI = 4 (I mode), nII = 3 (II mode). As a parameter of schematization, it is possible to use the value of SIF at an FCG rate of 10–7 m/cycle. Its value for steels of rolling rolls can be 60–70 MPa√m in mode I. For mode II, this index decreases by 2.5–3 times.
UKR: Експериментально підтверджена модель втомного змішаного руйнування, що випливає з правила об'єднання показників ресурсобезпечності. Він не вимагає пошуку ефективного SIF, але заснований на побудові кривих живучості для чистих режимів. Живучість при змішаному процесі визначається як результат поєднання окремих процесів руйнування. Виявлено особливості руйнування сталей прокатних валків в умовах циклічного деформування за схемою чотириточкового асиметричного вигину. Хоча така тестова схема розрахована на отримання перелому II режиму, в існуючих дослідженнях цього не досягнуто. Тріщина від виїмки, практично, відразу відійшла під кутом ~45° до зони розтягування, що свідчить про змішаний I+II руйнування. З достатньою точністю, щоб передбачити живучість, nI = 4 (I режим), nII = 3 (II режим). Як параметр схематизації можна використовувати значення SIF при швидкості FCG 10–7 м/цикл. Його значення для сталей прокатних валків може становити 60–70 МПа√м у режимі I. Для режиму II цей показник зменшується в 2,5–3 рази.
UKR: Експериментально підтверджена модель втомного змішаного руйнування, що випливає з правила об'єднання показників ресурсобезпечності. Він не вимагає пошуку ефективного SIF, але заснований на побудові кривих живучості для чистих режимів. Живучість при змішаному процесі визначається як результат поєднання окремих процесів руйнування. Виявлено особливості руйнування сталей прокатних валків в умовах циклічного деформування за схемою чотириточкового асиметричного вигину. Хоча така тестова схема розрахована на отримання перелому II режиму, в існуючих дослідженнях цього не досягнуто. Тріщина від виїмки, практично, відразу відійшла під кутом ~45° до зони розтягування, що свідчить про змішаний I+II руйнування. З достатньою точністю, щоб передбачити живучість, nI = 4 (I режим), nII = 3 (II режим). Як параметр схематизації можна використовувати значення SIF при швидкості FCG 10–7 м/цикл. Його значення для сталей прокатних валків може становити 60–70 МПа√м у режимі I. Для режиму II цей показник зменшується в 2,5–3 рази.
Description
S. Belodedenko: ORCID 0000-0002-5768-594X; V. Hanush: ORCID 0000-0002-7321-2691
Keywords
mixed fracture, steels of rolling rolls, survivability curve, змішане руйнування, сталі прокатних валків, крива живучості, КМАМВ
Citation
Belodedenko S. V., Hanush V. I., Hrechanyi O. M. Experimental Verification of the Survivability Model Under Mixed I+II Mode Fracture for Steels of Rolling Rolls. Structural Integrity and Fatigue Failure Analysis. Experimental, Theoretical and Numerical Approaches. VCMF 2020. 2022. Vol. 25. P. 3–12. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-91847-7_1. Full text is not available.