Weibull strength distribution and reliability S-N percentiles for tensile tests

• Baro Tijerina , Manuel ; Piña Monarrez, Manuel Román ^[1] ; Barraza Contrera, Jesús ^[1]
  1. [1] Universidad Autónoma de Ciudad Juárez

     Universidad Autónoma de Ciudad Juárez

     México

     
• Localización: Revista de Ciencias Tecnológicas, ISSN 2594-1925, Vol. 5, Nº. 3, 2022 (Ejemplar dedicado a: July-September), págs. 284-299
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Análisis de resistencia Weibull para los percentiles S-N y su nivel de confiabilidad en test de tensión
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• Resumen
  • español

    Basado en el estrés verdadero σ_t, la última resistencia del material S_ut, y la curva de fatiga b, la curva S-N de material de acero dúctil es formulada. La distribución Weibull con parámetros β y η son usados para determinar la confiabilidad del elemento y ambos son directamente determinados por la resistencia del material que en este caso corresponde a 103 y 106 ciclos. Y como corresponde en la tabla de propiedades del acero A538 A (b) y recolectada esta información del libro de Ingeniería mecánica de Shigley: los autores presentan el estrés verdadero, ultimo estrés y la curva de diferentes materiales. Entonces los parámetros Weibull β y η, así como los percentiles de confiabilidad 95 y 5 % de la curva S-N son presentados. Se presenta una aplicación paso por paso para el acero A538 A (b). Y basado en el máximo y mínimo estrés aplicado, la distribución Weibull correspondientes es presentada. Por último, basado en el máximo y mínimo estrés, la distribución Weibull correspondiente fue ajustada y usada con la resistencia de la distribución Weibull, en la función estrés-resistencia de confiabilidad con el objeto de estimar la confiabilidad del elemento.

  • English

    Based on the true stress, the ultimate material’s strength, and the fatigue slope b values, the probabilistic percentiles of the S-N curve of ductile materials are formulated. The Weibull β and η parameters used to determine the product’s reliability are determined directly from the material’s strength values corresponding to 103 and 106 cycles. And since in Table corresponding to the properties of this A538 A (b) steel and collected by table 23-A of Shigley Mechanical Engineering Design book; authors present the σt, Sut, and b values of several materials, then the Weibull parameters for each one of these materials as well as the 95% and 5% reliability percentiles of their S-N curves are given. A step-by-step application to the steel A538 A (b) material is presented. And based on the maximum and minimum applied stress values, the corresponding Weibull stress distribution was fitted and used with the Weibull strength distribution, in the stress/strength reliability function to determine the element’s reliability.