Life assessment of mechanical components under multiaxial thermo-mechanical loading with variable amplitude
Project goals
A series of strain-controlled Low-Cycle Fatigue (LCF) tests and Thermo-Mechanical Fatigue (TMF) tests will performed for austenitic stainless steel, martensitic steel and nickel-based super-alloy. Uniaxial and multiaxial LCF and TMF tests will be performed with constant and variable strain amplitudes for various temperatures up to 800°C, and for various strain rates and strain-dwells. In addition, TMF tests will be performed for various phase between mechanical and thermal strain. Unified viscoplastic material models will be proposed with novel modifications and will be calibrated for the different microstructures. Novel fatigue criteria will be then proposed in order to predict the lifetime under complex LCF and TMF loading. The fatigue criteria will implicitly incorporate microstructure evolution and damage mechanisms. Finally, constitutive models and fatigue criteria will be validated for variable strain amplitude loading.
Keywords
multiaxial thermo-mechanical fatiguevariable amplitude loadingfatigue-creeplow-cycle fatigueviscoplasticity
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202100005
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta strojní
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
21-06645S
Alternative language
Project name in Czech
Výzkum životnosti strojních součástí při víceosém teplotně-mechanickém zatěžování s proměnnou amplitudou
Annotation in Czech
Experimenty nízkocyklové únavy (NCÚ) a teplotně-mechanické únavy (TMÚ) budou provedeny pro austenitickou ocel, martenzitickou ocel a pro super-slitinu na bázi niklu. Zkoušky NCÚ a TMÚ budou provedeny jako jednoosé a víceosé pro různé teploty až do 800°C, pro různé rychlosti deformace a pro různé deformační výdrže. Zkoušky TMÚ budou provedeny pro různé fáze mezi teplotní a mechanickou deformací. Unifikované viskoplastické modely budou navrženy s novými modifikacemi a budou kalibrovány pro zmíněné materiály. Následně budou navrženy nové únavové kritéria za účelem odhadu živostnosti při komplexním nízkocyklovém a teplotně-mechanickém zatěžování. Tyto únavové modely budou nepřímo zohledňovat mikrostrukturu a mechanismy poškození. Konstitutivní modely a modely pro odhad životnosti budou ověřeny při namáhání s proměnnou amplitudou deformace.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2021
Realization period - end
Dec 31, 2023
Project status
—
Latest support payment
Mar 6, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-GA0-GA-R
Data delivery date
May 21, 2024
Finance
Total approved costs
5,813 thou. CZK
Public financial support
5,813 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
5 813 CZK thou.
Public support
5 813 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Applied mechanics
Solution period
01. 01. 2021 - 31. 12. 2023