Tiêu chí đa trục dựa trên độ dốc để dự đoán sự khởi đầu nứt mỏi trong các linh kiện có độ nhám bề mặt

Nghiên cứu hiện tại trình bày các phương pháp dự đoán vị trí khởi đầu nứt chính và tuổi thọ khởi đầu nứt mỏi của các linh kiện có độ nhám bề mặt. Địa hình bề mặt được đo lường bằng giao thoa ánh sáng trắng và được xem xét cụ thể trong các mô hình phần tử hữu hạn chi tiết. Các trường ứng suất vi cạnh được sử dụng trong các tiêu chí khởi đầu nứt đa trục và đơn trục, trong đó độ dốc ứng suất tương đối được đưa vào. Các dự đoán số được so sánh với kết quả thử nghiệm cho các mẫu nhôm hình trụ có độ nhám bề mặt đối xứng trục. Các tham số hư hỏng dựa trên các trường ứng suất trung bình trong một khoảng cách nhất định được tìm thấy có giá trị cao nhất tại các vi cạnh nơi mà các vết nứt phát triển tới thất bại. Các dự đoán thời gian sử dụng bằng cách sử dụng tiêu chí hư hỏng đa trục với sửa đổi độ dốc và các trường ứng suất đàn hồi - dẻo cho thấy sự tương quan tốt với các thí nghiệm. Các tiêu chí đơn trục, các tiêu chí không có sửa đổi độ dốc và các tiêu chí dựa trên các trường ứng suất đàn hồi tuyến tính được phát hiện là quá thận trọng. Trong một số mẫu, vị trí thất bại không thể xác định được bởi tiêu chí hư hỏng được đề xuất. Điều này có khả năng là do sự hiện diện của các điểm yếu vi cấu trúc gần các vi cạnh, dẫn đến thời gian khởi đầu ngắn hơn mà không thể được mô tả chỉ bằng hình học. Kết luận rằng việc xác định địa hình bề mặt chi tiết và tính đến hình học này trong mô hình phần tử hữu hạn chi tiết cung cấp một phương pháp dự đoán khi các ứng suất đa trục được xem xét, nhưng tầm quan trọng của vi cấu trúc cần được xem xét thêm.