Published August 1, 2019
| Version v1
Publication
Open
Probabilistic S-N fields based on statistical distributions applied to metallic and composite materials: State of the art
Creators
- 1. Universidade Federal do Rio Grande do Norte
- 2. Universidade do Porto
- 3. Universidade Federal Rural do Semi-Árido
- 4. Institute of Mechanical Engineering and Industrial Mangement
- 5. University of Electronic Science and Technology of China
Description
Fatigue life prediction of materials can be modeled by deterministic relations, via mean or median S-N curve approximation. However, in engineering design, it is essential to consider the influence of fatigue life scatter using deterministic-stochastic methods to construct reliable S-N curves and determine safe operation regions. However, there are differences between metals and composites that must be considered when proposing reliable S-N curves, such as distinct fracture mechanisms, distinct ultimate strengths under tension and compression loading, and different cumulative fatigue damage mechanisms including low-cycle fatigue. This study aims at conducting a review of the models used to construct probabilistic S-N fields ( P-S-N fields) and demonstrate the methodologies applied to fit the P-S-N fields that are best suited to estimate fatigue life of the selected materials. Results indicate that the probabilistic Stüssi and Sendeckyj models were the most suitable for composite materials, while, for metals, only the probabilistic Stüssi model presented a good fitting of the experimental data, for all fatigue regimes.7
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يمكن نمذجة التنبؤ بحياة التعب للمواد من خلال العلاقات الحتمية، عبر تقريب منحنى S - N المتوسط أو الوسيط. ومع ذلك، في التصميم الهندسي، من الضروري النظر في تأثير تشتت حياة التعب باستخدام طرق حتمية عشوائية لبناء منحنيات S - N موثوقة وتحديد مناطق التشغيل الآمنة. ومع ذلك، هناك اختلافات بين المعادن والمركبات التي يجب مراعاتها عند اقتراح منحنيات S - N الموثوقة، مثل آليات الكسر المتميزة، ونقاط القوة النهائية المتميزة في ظل التوتر وتحميل الضغط، وآليات تلف التعب التراكمي المختلفة بما في ذلك التعب منخفض الدورة. تهدف هذه الدراسة إلى إجراء مراجعة للنماذج المستخدمة لبناء حقول S - N الاحتمالية (حقول P - S - N) وتوضيح المنهجيات المطبقة لتناسب حقول P - S - N الأنسب لتقدير عمر التعب للمواد المختارة. تشير النتائج إلى أن نماذج Stüssi و Sendeckyj الاحتمالية كانت الأنسب للمواد المركبة، بينما، بالنسبة للمعادن، قدم نموذج Stüssi الاحتمالي فقط ملاءمة جيدة للبيانات التجريبية، لجميع أنظمة التعب .7Translated Description (French)
La prédiction de la durée de vie à la fatigue des matériaux peut être modélisée par des relations déterministes, via une approximation moyenne ou médiane de la courbe S-N. Cependant, dans la conception technique, il est essentiel de tenir compte de l'influence de la dispersion de la durée de vie en fatigue en utilisant des méthodes déterministes-stochastiques pour construire des courbes S-N fiables et déterminer des régions de fonctionnement sûres. Cependant, il existe des différences entre les métaux et les composites qui doivent être prises en compte lors de la proposition de courbes S-N fiables, telles que des mécanismes de fracture distincts, des résistances ultimes distinctes sous charge de traction et de compression et différents mécanismes de dommages dus à la fatigue cumulée, y compris la fatigue à faible cycle. Cette étude vise à mener une revue des modèles utilisés pour construire des champs S-N probabilistes (champs P-S-N) et à démontrer les méthodologies appliquées pour s'adapter aux champs P-S-N les mieux adaptées pour estimer la durée de vie en fatigue des matériaux sélectionnés. Les résultats indiquent que les modèles probabilistes de Stüssi et Sendeckyj étaient les plus appropriés pour les matériaux composites, tandis que, pour les métaux, seul le modèle probabiliste de Stüssi présentait un bon ajustement des données expérimentales, pour tous les régimes de fatigue7.Translated Description (Spanish)
La predicción de la vida útil de la fatiga de los materiales se puede modelar mediante relaciones deterministas, a través de la aproximación de la curva S-N media o mediana. Sin embargo, en el diseño de ingeniería, es esencial considerar la influencia de la dispersión de la vida de fatiga utilizando métodos determinístico-estocásticos para construir curvas S-N confiables y determinar regiones de operación seguras. Sin embargo, existen diferencias entre los metales y los materiales compuestos que deben tenerse en cuenta al proponer curvas S-N confiables, como distintos mecanismos de fractura, distintas resistencias finales bajo carga de tensión y compresión, y diferentes mecanismos de daño por fatiga acumulativa, incluida la fatiga de ciclo bajo. Este estudio tiene como objetivo realizar una revisión de los modelos utilizados para construir campos probabilísticos S-N (campos P-S-N) y demostrar las metodologías aplicadas para adaptarse a los campos P-S-N que mejor se adaptan para estimar la vida a fatiga de los materiales seleccionados. Los resultados indican que los modelos probabilísticos de Stüssi y Sendeckyj fueron los más adecuados para los materiales compuestos, mientras que, para los metales, solo el modelo probabilístico de Stüssi presentó un buen ajuste de los datos experimentales, para todos los regímenes de fatiga.7Files
1687814019870395.pdf
Files
(16.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:6402978d29432bfeaedf817805896373
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- حقول S - N الاحتمالية بناءً على التوزيعات الإحصائية المطبقة على المواد المعدنية والمركبة: أحدث
- Translated title (French)
- Champs S-N probabilistes basés sur des distributions statistiques appliquées aux matériaux métalliques et composites : état de l'art
- Translated title (Spanish)
- Campos S-N probabilísticos basados en distribuciones estadísticas aplicadas a materiales metálicos y compuestos: Estado del arte
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2969248019
- DOI
- 10.1177/1687814019870395
References
- https://openalex.org/W1491547334
- https://openalex.org/W153341844
- https://openalex.org/W1567270204
- https://openalex.org/W1619109960
- https://openalex.org/W1657579260
- https://openalex.org/W1963519762
- https://openalex.org/W1966750434
- https://openalex.org/W1967111289
- https://openalex.org/W1969124473
- https://openalex.org/W1970277322
- https://openalex.org/W1977063192
- https://openalex.org/W1993509470
- https://openalex.org/W2000382108
- https://openalex.org/W2006764705
- https://openalex.org/W2013467176
- https://openalex.org/W2016007484
- https://openalex.org/W2018044752
- https://openalex.org/W2019326352
- https://openalex.org/W2020274069
- https://openalex.org/W2023927555
- https://openalex.org/W2036281185
- https://openalex.org/W2038141976
- https://openalex.org/W2046917283
- https://openalex.org/W2047025734
- https://openalex.org/W2067601874
- https://openalex.org/W2070244001
- https://openalex.org/W2081012443
- https://openalex.org/W2087512291
- https://openalex.org/W2090620503
- https://openalex.org/W2092471523
- https://openalex.org/W2100845987
- https://openalex.org/W2114085869
- https://openalex.org/W2126601307
- https://openalex.org/W2142829883
- https://openalex.org/W2145057564
- https://openalex.org/W2161492329
- https://openalex.org/W2165358875
- https://openalex.org/W2175473154
- https://openalex.org/W2219651919
- https://openalex.org/W2300501475
- https://openalex.org/W2329575136
- https://openalex.org/W2336834287
- https://openalex.org/W2527327391
- https://openalex.org/W2601634446
- https://openalex.org/W2618310476
- https://openalex.org/W2625777066
- https://openalex.org/W2626215932
- https://openalex.org/W2751183336
- https://openalex.org/W2761516416
- https://openalex.org/W2763854758
- https://openalex.org/W2765914451
- https://openalex.org/W2768213378
- https://openalex.org/W2771829649
- https://openalex.org/W2789163132
- https://openalex.org/W2791875084
- https://openalex.org/W2793760605
- https://openalex.org/W2794101155
- https://openalex.org/W2799820762
- https://openalex.org/W2802654927
- https://openalex.org/W2809375067
- https://openalex.org/W2810079719
- https://openalex.org/W2883783342
- https://openalex.org/W2886486169
- https://openalex.org/W2886810842
- https://openalex.org/W2901180479
- https://openalex.org/W2901813132
- https://openalex.org/W2944724700
- https://openalex.org/W2946201021
- https://openalex.org/W2948947723
- https://openalex.org/W2953792091
- https://openalex.org/W2953894056
- https://openalex.org/W2966205600
- https://openalex.org/W4298280660
- https://openalex.org/W45206407