Method for low-cycle fatigue life assessment of metallic materials under multiaxial loading

Abstract

A new method of fatigue life assessment under multiaxial low-cycle regular and irregular loading is proposed, which is based on the modified Pisarenko-Lebedev criterion, the linear damage accumulation hypothesis, and the nonlinear Manson approach. The results of low-cycle fatigue tests of titanium alloy VT9 under irregular proportional and non-proportional biaxial loading are given. The tests were carried out at three Mises strain levels (0,6, 0,8, and 1,0%) with various combinations of proportional and non-proportional strain paths. All the tests were carried out at room temperature. The proposed method turned out to be effective and to allow for such factors as strain state type, strain path type and loading irregularity.

Предложен новый метод оценки усталостной долговечности в условиях многоосного равномерного и неравномерного нагружения, который основан на модифицированном критерии Писаренко-Лебедева, линейной гипотезе накопления повреждений и нелинейном подходе Мэнсона. Приведены результаты испытаний титанового сплава ВТ9 на малоцикловую усталость при неравномерном пропорциональном и непропорциональном двухосном нагружении. Испытания проводились при трех уровнях деформаций по критерию Мизеса: 0,6; 0,8; 1,0% с различными сочетаниями пропорциональной и непропорциональной траекторий деформации. Все испытания выполнялись при комнатной температуре. Установлено, что предлагаемый метод является эффективным и позволяет учитывать такие факторы, как вид деформированного состояния, тип траектории деформации и неравномерность нагружения.