Biaxial Fatigue of Metals: The Present Understanding

مشکلات خستگی تحت بارهای خستگی چند محوری در تعداد بسیار زیادی از انتشارات تحقیقاتی مورد توجه قرار گرفته است. نشریه حاضر در درجه اول بررسی خستگی دو محوری تحت بارگذاری دامنه ثابت بر روی نمونه های فلزی است. با درک فیزیکی پدیده خستگی تحت بارهای خستگی دو محوره شروع می شود. انواع مختلفی از بارهای خستگی دو محوری متناسب و غیر متناسب و توزیع تنش دو محوری در یک ماده مشخص شده است. توجه به حد خستگی، هسته‌زایی ترک، رشد میکرو ترک اولیه و پس از آن ماکرو ترک در حالت‌های مختلف رشد ترک می‌باشد. تداخل بین سطوح بالایی و پایینی یک ترک خستگی مورد بحث قرار گرفته است. احتمالات برای پیش‌بینی ویژگی‌های خستگی دو محوری با اشاره به مفهوم شباهت تحلیل می‌شوند. اهمیت درک حاضر برای مشکلات طراحی سازه در نظر گرفته شده است. کتاب با خلاصه ای از مشاهدات اصلی تکمیل شده است.

Problems of fatigue under multiaxial fatigue loads have been addressed in a very large number of research publications. The present publication is primarily a survey of biaxial fatigue under constant amplitude loading on metal specimens. It starts with the physical understanding of the fatigue phenomenon under biaxial fatigue loads. Various types of proportional and non-proportional biaxial fatigue loads and biaxial stress distributions in a material are specified. Attention is paid to the fatigue limit, crack nucleation, initial micro crack growth and subsequent macro-crack in different modes of crack growth. The interference between the upper and lower surfaces of a fatigue crack is discussed. Possibilities for predictions of biaxial fatigue properties are analysed with reference to the similarity concept. The significance of the present understanding for structural design problems is considered. The book is completed with a summary of major observations.