Tentamen (uitwerkingen)
MECH 344 Problem Set 4-Chapter 8_Fatigue-Selected Problems Concordia University
- Vak
- Instelling
MECH 344 Problem Set 4-Chapter 8_Fatigue-Selected Problems Concordia University
[Meer zien]Voorbeeld 4 van de 45 pagina's
Voorbeeld 4 van de 45 pagina's
In winkelwagen
In winkelwagen
Verkoper
Volgen
smartzone
Ontvangen beoordelingen
Voorbeeld van de inhoud
MECH 344 Problem Set 4-Chapter 8_Fatigue-Selected Problems ConcordiaUniversity
SOLUTION (8.19)
Known: A steel bar having known Su and Sy has a fine ground surface.
Find: Determine the fatigue strength for bending corresponding to (1) 106 or more
cycles and (2) 2 ✕ 105 cycles.
Schematic and Given Data:
Su = 1200 MPa
10 mm
Sy = 950 MPa
Assumptions:
1. Actual fatigue data is not available for this material.
2. The estimated S-N curves constructed using Table 8.1 are adequate.
3. Fig. 8.13 can be used to estimate surface factor, Cs.
4. The gradient factor, CG = 0.9.
Analysis:
1. Endurance limits: (106 cycle strength)
Sn = Sn CLCGCsCTCR
For bending,
Sn = 0.5 Su = 0.5(1200) = 600 MPa (Fig. 8.5) CL
= CT = CR = 1 (Table 8.1)
CG = 0.9 (Table 8.1)
Cs = 0.86 (Fig. 8.13)
Sn = (600)(1)(0.9)(0.86)(1)(1) = 464.4 MPa ■
3
2. 10 cycle strength
For bending,
0.9Su = 0.9(1200) = 1080 MPa (Table 8.1)
3. S-N curves
8-14
, 1080
Stress, MPa (log)
565.5
Bending
2 x 105 cycles
464.4
103 104 105 106 107
Cycles (log)
4. 2 ✕ 105 cycle strength
Bending: 565.5 MPa ■
Comments:
1. The surface factor, Cs is not used for correcting the 103-cycle strength because
for ductile parts the 103 strength is relatively unaffected by surface finish.
2. For critical designs, pertinent test data should be used rather than the
preceding rough approximation.
3. Analytically the 200,000 cycle fatigue strength for bending may be determined
by solving
[log (1080) - log (565.5)]/(6 - 3) = [log (S) - log (565.5)]/(6 - log (200,000)).
SOLUTION (8.20)
Known: A steel bar having known Su and Sy has a hot rolled surface finish.
Find: Determine the fatigue strength at 2 ✕ 105 cycles for reversed axial loading.
Schematic and Given Data:
Su = 950 MPa
25 mm
Sy = 600 MPa
Assumptions:
1. Actual fatigue data is not available for this material.
2. The estimated S-N curves constructed using Table 8.1 are adequate.
8-15
,3. Fig. 8.13 can be used to estimate surface factor, Cs.
8-16
, Analysis:
1. Endurance limit (106 cycle strength)
Sn = Sn CLCGCsCTCR
For axial,
Sn = 0.5Su = 0.5(950) = 475 MPa CL
= CT = CR = 1
CG = 0.8 (between 0.7 and 0.9)
Cs = 0.475
Sn = (475)(1)(0.8)(0.475)(1)(1) = 180.5 MPa ■
2. 103 cycle strength
For axial,
0.75Su = 0.75(950) = 712.5 MPa
3. S-N curves
712.5
248.7
Stress, MPa (log)
Axial
180.5
cycles
5
2 x 10
103 104 105 106 107
Cycles (log)
4. 2 ✕ 105 cycle strength
Axial: 248.7 MPa ■
Comments:
1. The surface factor, Cs is not used for correcting the 103-cycle strength because
for ductile parts the 103 strength is relatively unaffected by surface finish.
2. For critical designs, pertinent test data should be used rather than the
preceding rough approximation.
3. Analytically the 200,000 cycle strength for reverse axial loading may be
determined by solving
[log (712.5) - log (180.5)]/(6 - 3) = [log (S) - log (180.5)]/(6 - log (200,000)).
SOLUTION (8.21)
Known: A steel bar having known Su and Sy has average machined surfaces.
Find: Plot on log-log coordinates estimated S-N curves for (a) bending, (b) axial, and
(c) torsional loading. For each of the three types of loading, determine the fatigue
8-17
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper smartzone. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €11,97. Je zit daarna nergens aan vast.
Is Stuvia te vertrouwen?
4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)
Afgelopen 30 dagen zijn er 73314 samenvattingen verkocht
Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen
Laatst bekeken door jou
