Calculation of stress and strain gradients in the concentration zone in cyclic elastoplastic deformation. 1

1989 ◽  
Vol 21 (9) ◽  
pp. 1241-1244 ◽  
Author(s):  
P. A. Fomichev
Keyword(s):  
Elastoplastic Deformation ◽  
Stress And Strain ◽  
Concentration Zone ◽  
Strain Gradients ◽  
Cyclic Elastoplastic Deformation

Stress and strain gradients in high-pressure tube twisting

2012 ◽  
Vol 66 (10) ◽  
pp. 773-776 ◽  
Author(s):  
A. Pougis ◽  
L.S. Tóth ◽  
O. Bouaziz ◽  
J-J. Fundenberger ◽  
D. Barbier ◽  
...  
Keyword(s):  
High Pressure ◽  
Pressure Tube ◽  
Stress And Strain ◽  
Strain Gradients

Cyclic elastoplastic deformation and endurance of materials under simple and complex loading

1985 ◽  
Vol 17 (10) ◽  
pp. 1392-1399
Author(s):  
N. S. Mozharovskii ◽  
K. N. Rudakov ◽  
S. N. Shukaev
Keyword(s):  
Elastoplastic Deformation ◽  
Complex Loading ◽  
Cyclic Elastoplastic Deformation

Non-Local Cyclic Life Prediction for Gas Turbine Components With Sharply Notched Geometries

2007 ◽  
Author(s):  
Roland Mu¨cke ◽  
Holger Kiewel
Keyword(s):  
Test Data ◽  
Gas Turbines ◽  
Life Prediction ◽  
Stress And Strain ◽  
Rotor Steel ◽  
Cyclic Life ◽  
Stress Strain ◽  
Efficient Operation ◽  
Strain Gradients ◽  
Non Local

The safe and efficient operation of modern heavy duty gas turbines requires a reliable prediction of fatigue behaviour of turbine components. Fatigue damage is located in areas where cyclic stress and strain amplitudes are highest. Thus, geometrical notches associated with stress/strain concentrations and stress/strain gradients appear to be the most important sites for fatigue crack initiation. The paper addresses a non-local concept for fatigue life prediction of notched components. In contrary to various local approaches in the field, the proposed method explicitly accounts for stress and strain gradients associated with notches, cooling holes, fillets and other design features with stress raising effect. As a result, empirical analytical expressions for considering either strain or stress gradients on cyclic life prediction are obtained. The method has been developed from cyclic test data on smooth and notched specimens made of a ferritic 1.5CrNiMo rotor steel. The obtained analytical formulations have then been applied to test data on the Nickel base superalloy MAR-M247 CC showing a good agreement between prediction and measurement. Moreover, the proposed non-local lifing concept has been validated by component tests on turbine blade firtrees. The predicted cycles to failure correlates well to the experimental results showing the applicability of the proposed method to complex engineering designs.

scholarly journals Studies on the Residual Stress and Strain Gradients in Poly-SiGe Nanocantilevers

2019 ◽  
Vol 4 (1) ◽  
Author(s):  
Tesleem B Asafa
Keyword(s):  
Strain Gradient ◽  
Stress Gradient ◽  
Local Stress ◽  
Stress And Strain ◽  
Fast Method ◽  
Stress Evolution ◽  
Strain Gradients ◽  
Study Results ◽  
Evolution Study ◽  
Gradient Measurement

One of the fundamental structural requirements for Micro/Nano-ElectroMechanical (M/NEM) devices is low strain gradient. Measurement of strain gradients is time consuming, therefore finding a simple and fast method is necessary. In this paper, a comparative study of the strain gradients in poly-SiGe nanocantilevers measured experimentally and obtained using finite element modelling (FEM) approach is reported.  Arrays of nanocantilevers were fabricated from 100 nm thick poly-SiGe films via lithography. Then, strain gradients were calculated from the tip deflections and cantilevers’ lengths. In the modelling study, similar cantilevers were modelled with COMSOL Multiphysics as superposition of smaller layers in which each layer sustained local stress obtained from stress evolution study. Results showed that the average strain gradients obtained from the experimental and FEM studies differ by ~5% and ~6% for film A and B, respectively with standard deviations lying between ±0.004 and ±0.009/µm. While this study established that stress gradient is responsible for the calculated strain gradient, it also emphasises that both parameters are proportional. Key words: Poly-SiGe, Strain gradient, FEM, COMSOL.

Modeling of Cyclic Elastoplastic Deformation During Material Testing for Bending

2018 ◽  
Vol 16 (2) ◽  
pp. 19
Author(s):  
D S Dobrovolsky
Keyword(s):  
Elastoplastic Deformation ◽  
Material Testing ◽  
Cyclic Elastoplastic Deformation

В прочностных расчетах элементов конструкций для характеристики напряженного состояния в опасных зонах концентрации (участки резьб, различного назначения выточки, переходы диаметров валов, отверстия, шпоночные пазы, трещины) используются номинальные напряжения, определяемые без учета влияния концентратора, или местные условные напряжения, вычисляемые в предположении упругого деформирования как произведение номинальных напряжений и теоретического коэффициента концентрации. В действительности при перегрузках конструкций, а нередко и в штатных режимах переменного нагружения, в зонах концентрации возникают трехмерные неоднородные поля главных местных напряжений и упругопластических деформаций, которые в результате циклической нестабильности материалов изменяются с ростом числа нагружений. Для определения напряжений и упругопластических деформаций несущих элементов конструкций при простом (пропорциональном или близком к нему) однократном нагружении широко используется сравнительно хорошо разработанная теория малых упругопластических деформаций в формулировке А. А. Ильюшина. Применительно к переменному пропорциональному нагружению деформационная теория пластичности разработана и экспериментально обоснована не в полной мере во многом из-за недостатка современного испытательного оборудования, доступных экспериментальных методик и ограниченности экспериментальных результатов, характеризующих закономерности циклического упругопластического деформирования широкого круга конструкционных материалов в характерном для несущих элементов конструкций широком диапазоне числа нагружений. В связи с этим представленная в данной работе сравнительно простая методика, доступное оборудование и полученные результаты экспериментального и аналитического моделирования закономерностей циклического упругопластического деформирования при испытаниях материала на изгиб имеют научное и практическое значение для совершенствования методов оценки усталостной прочности и долговечности несущих элементов конструкций.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document