Investigation of low cycle fatigue in shot peened components:
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Düsseldorf
VDI-Verl.
2009
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Reihe 18, Mechanik, Bruchmechanik ; 323 |
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| adam_text | Titel: Investigation of low cycle fatigue in shot-peened components
Autor: Liu, Jinxiang
Jahr: 2009
Contents
Abstract VII
Zusammenfassung IX
1 Introduction 1
1.1 Overview of Metal Fatigue 1
1.2 Effects of Shot Peening on Fatigue 3
1.3 Objectives 7
2 Residual Stress Relaxation 8
2.1 Causes for Residual Stress Relaxation 8
2.1.1 Thermal Loading 8
2.1.2 Quasi-Static Loading 9
2.1.3 Cyclic Loading 11
2.2 Experiments for Large Plastic Deformations 13
2.3 Variations of Residual Plastic Strain 16
2.4 Finite Element Analysis 17
2.4.1 Simulation Based on Cyclic Plasticity 17
2.4.2 Simulation Based on Multi-Layer Model 19
2.4.3 Simulation Based on Compressive Stress-Strain Curves 20
2.5 Analytical Solution for Cyclic Loading 22
2.6 Summary 27
3 Fatigue Life Prediction of Shot-Peened Materials 29
3.1 Approach to Fatigue Life 29
3.2 Multiaxial Fatigue Life Models 30
3.2.1 Findley Criterion 30
3.2.2 Integration of Shot Peening in Findley Criterion 32
3.3 Prediction of Fatigue Life 36
3.3.1 Nonlocal Treatment 36
3.3.2 Case Study 38
3.4 Summary 41
4 Cohesive Zone Model for Fatigue Crack Growth 43
4.1 Damage Tolerant Design 43
4.2 Cohesive Zone Model and Implementation 45
4.2.1 Description of the Model 45
4.2.2 Finite Element Implementation 50
4.3 Validation of Cohesive Zone Model 51
4.3.1 Parameter Identification 51
4.3.2 Short Crack Effect 55
4.4 Summary 58
5 Fatigue Crack Growth Analysis in Shot-Peened Material 59
5.1 Two-Dimensional Fatigue Crack Simulation 59
5.1.1 Finite Element Modeling 59
5.1.2 Fatigue Crack Growth [ 61
5.1.3 Relaxation of Residual Stress gg
5.2 Three-Dimensional Fatigue Crack Simulation 72
5.2.1 Finite Element Modeling and Mesh Sensitivity 72
5.2.2 Fatigue Crack Growth 77
5.2.3 Relaxation of Residual Stress gj
5.3 Summary gg
6 Conclusions and Outlooks gi
6.1 Conclusions g,
6.2 Outlooks g2
Bibliography gj
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