Fatigue Life Calculation Concepts for Structures with Inhomogenous Strength Properties

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A fast transfer of new manufacturing- and material technologies to actual design use is only to be expected if calculation concepts exist, which allow an easy estimation of the parts’ strength properties. This Collaborative Research Project (CRP) will develop new manufacturing and joining techniques to create high strength structures by adjusting the local strength properties of parts. These types of structures are usually loaded dynamically. To specifically optimise the fatigue behaviour, stiffness and weight of a structure, the influences of locally strengthening manufacturing processes must be considered in the fatigue life calculation concept. It is the goal of this project to include a simulation of the fatigue behaviour in the process simulation of manufacturing. Recently research on the influence of local strengthening by cold forming on fatigue life was undertaken in cooperation within another research project. The fatigue life calculation of sheet metal structures can be based on a calculation concept developed in CRP 362, subproject C5, which takes into account the influence of forming, [1,2,3,4]. This concept shall be extended to incorporate the effects of local martensite forming in the cold formed areas.

Info:

Periodical:

Edited by:

Heinz Palkowski and Kai-Michael Rudolph

Pages:

91-99

Citation:

A. Esderts et al., "Fatigue Life Calculation Concepts for Structures with Inhomogenous Strength Properties ", Advanced Materials Research, Vol. 22, pp. 91-99, 2007

Online since:

August 2007

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Price:

$38.00

[1] Masendorf, R. und H. Zenner: Optimierung der Lebensdauer von Strukturen aus umgeformtem Feinblech. DVM-Bericht 128 Fertigungsverfahren und Betriebsfestigkeit, 2001, pp.113-122.

[2] Marquardt C., A. Hatscher, R. Masendorf und H. Zenner: Schwingfestigkeit umgeformter Stahlfeinblechstrukturen. MP Materialprüfung 44 (2002) 6, pp.246-252.

[3] Hatscher, A., C. Marquardt and H. Zenner: Estimation of Fatigue Material Properties for the Lifetime Prediction of Sheet Metal Structures. Proceedings of the 5th International Conference on Low Cycle Fatigue - LCF5, DVM, Berlin 2003, pp.409-414.

[4] Nikkel, K., R. Wagener, R. Masendorf und A. Esderts: Lebensdauerberechnung für Bauteile aus Feinblechen. Viertes Industriekolloquium SFB 362 Fertigen in Feinblech, Clausthal, 2004, pp.137-144.

[5] Kotte, K. L. und H. Zenner: Lifetime prediction - comparison between calculation and experiment. Cycle Fatigue and Elasto-Plastic Behaviour of Materials. Ed. s K. -T. Rie and P. D. Portella, Elsevier 1998, pp.721-728.

DOI: https://doi.org/10.1016/b978-008043326-4/50120-3

[6] Zenner, H.: Lebensdauerkonzepte Beschreibung - Kritik - Entwicklungen. DVM-Bericht 800 Bauteillebensdauer Nachweiskonzepte, 1997, pp.9-35.

[7] Haibach, E.: Betriebsfestigkeit. Springer Verlag (2002).

[8] Sonsino, C. M.: Zur Bewertung des Schwingfestigkeitsverhaltens von Bauteilen mit Hilfe örtlicher Beanspruchungen. Konstruktion 45 (1993) 1, pp.25-33.

[9] Seeger, T.: Stahlbau Handbuch, Band 1 Teil B. Stahlbau-Verlagsgesellschaft mbH, Köln (1996).

[10] Eulitz, K. -G.: Beurteilung der Zuverlässigkeit von Lebensdauervorhersagen nach dem Nennspannungskonzept und dem Örtlichen Konzept anhand einer Sammlung von Betriebsfestigkeitsversuchen. Habilitationsschrift, Fakultät für Maschinenwesen, TU Dresden (1999).

[11] Sonsino, C. M.: Über den Einfluss von Eigenspannungen, Nahtgeometrie und mehrachsigen Spannungszuständen auf die Betriebsfestigkeit geschweißter Konstruktionen aus Baustählen. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 25 (1994) 3, pp.97-109.

DOI: https://doi.org/10.1002/mawe.19940250305

[12] Schwarz, D.: Auslegung von Blechen mit Sicken (Sickenatlas). FAT Schriftenreihe Nr. 168, ISSN 0933-050 X (2002).

[13] Zenner, H., L. Bukowski, M. Karkula und C. Marquardt: Lifetime prediction with the application of artifical neural networks. Fatigue 2002, Proceedings of the Eighth International Fatigue Congress, Stockholm, Sweden, (2002).

[14] Zenner, H. and S. Pöting: A Method for Lifetime Calculation in the High Cycle Regime. Proceedings of the International Conference on Fatigue in the Very High Cycle Regime, Wien, 2001, pp.353-361.

[15] Witt. M., H. Zenner and F. Yousefi: Fatigue Strength of Welded Components under Multiaxial Random Loading. Comparison of Different Lifetime Prediction Concepts. Proceedings of the Sixth International Conference on Biaxial / Multiaxial Fatigue & Fracture, Lisboa, 2001, Volume I, pp.29-39.

DOI: https://doi.org/10.1520/stp13505s

[16] Ahmadi, A.: Lebensdauerabschätzung schwingend beanspruchter metallischer Werkstoffe mittels Simulation des Mikrorisswachstums. Dissertation, TU Clausthal (2003).

[17] Pötter, K., A. Schram, A. H. Suhartono and H. Zenner: Simulation of the Fatigue Process under Multiaxial Loading with Regard to the Microcrack Growth. Proceedings of the Sixth International Conference on Biaxial / Multiaxial Fatigue & Fracture, Lisboa, 2001, Volume II, pp.537-546.

DOI: https://doi.org/10.1016/s1566-1369(03)80009-2

[18] Pöting, S. und H. Zenner: Lebensdauererhöhung im Bereich hoher Schwingspielzahlen durch günstige Schweißnahtgestaltung. Schweißen und Schneiden, Vol. 54 (2002) 11, pp.660-661.

[19] Zenner, H. und F. Renner: Cyclic material behavior of magnesium die castings and extrusions International Journal of Fatigue 24 (2002), pp.1255-1260.

DOI: https://doi.org/10.1016/s0142-1123(02)00042-7

[20] Hug, J. und H. Zenner: Influence of multi-axial loading on the lifetime in LCF. Low Cycle Fatigue and Elasto-Plastic Behaviour of Materials: Ed. s K. -T. Rie and P. D. Portella, Elsevier 1998, p.217/222.

DOI: https://doi.org/10.1016/b978-008043326-4/50040-4

[21] Zenner, H., A. Simbürger and J. Liu: On the fatigue limit of ductile metals under complex multiaxial loading. International Journal of Fatigue 22 (2000), pp.137-145.

DOI: https://doi.org/10.1016/s0142-1123(00)00060-8

[22] Masendorf, R.: Einfluss der Umformung auf die zyklischen Werkstoffkennwerte von Feinblech. Dissertation, TU Clausthal (2000).

[23] Hatscher, A.: Abschätzung der zyklischen Kennwerte von Stählen. Dissertation, TU Clausthal (2004).

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