Preliminary evaluation of possibility of coplanar multiple cracks growth modelling with usage of two-dimensional weight function

• Autorzy: Grabowski P. , Jankowiak A.

Warianty tytułu

PL

Wstępna ocena możliwości modelowania wzrostu dwuwymiarowych wielokrotnych pęknięć zmęczeniowych za pomocą dwuwymiarowej funkcji wagowej

• Konferencja: XXV Sympozjum Bezpieczeństwo w Pojazdach Samochodowych (25 ; 25.11.2016 ; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Structural components of construction machinery are subjected to fatigue degradation, caused mainly by operating conditions. The most sensitive to the phenomenon are welded joints of the structure, where cracks can often initiate. They might be decisive for whole structure’s fatigue resource, so modeling those basing on real operational loading should be considered as an essential part of whole machine’s fatigue resource assessment. In such welded joints may occur more than one two-dimensional crack in a planar section (initiated and propagating of internal flaws after welding process). This paper tries to give the preliminary answer the question about possibility to apply two-dimensional weight function (WF2D) for calculation of stress intensity factors’ values for multiple, coplanar cracks and to model their growth.

PL

Konstrukcje nośne maszyn roboczych, z uwagi na warunki eksploatacji, są narażone na degradację zmęczeniową. Szczególnie wrażliwe na nią są węzły spawane występujące w połączeniach poszczególnych elementów, gdzie często inicjują się pęknięcia zmęczeniowe. To one w dużej mierze decydują o trwałości zmęczeniowej węzłów konstrukcyjnych, a zatem modelowanie ich wzrostu w oparciu o rzeczywiste obciążenia eksploatacyjne stanowi istotny element oceny zasobu eksploatacyjnego maszyny. W rzeczywistych spawanych węzłach konstrukcyjnych, w jednej płaszczyźnie przekroju może występować więcej niż jedno pęknięcie dwuwymiarowe (zainicjowanie pęknięć i ich propagacja może nastąpić np. z występujących w tej płaszczyźnie niezgodności spawalniczych). Niniejsze opracowanie stanowi próbę sprawdzenia możliwości zastosowania metody dwuwymiarowej funkcji wagowej (WF2D) do wyznaczania współczynników intensywności naprężeń dla współpłaszczyznowych pęknięć wielokrotnych i modelowania ich wzrostu.

Słowa kluczowe

EN

weight function; supporting structure; fatigue fracture; crack growth analysis; multiple crack

PL

funkcja wagowa; konstrukcja nośna; pękanie zmęczeniowe; analiza wzrostu pęknięć; pęknięcie wielokrotne

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 4/108
• Strony: 129--146
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Grabowski P.

• Institute of Construction Machinery Engineering, Warsaw University of Technology

autor

Jankowiak A.

• Institute of Construction Machinery Engineering, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] Glinka, G., Reinhardt, W., Calculation of Stress Intensity Factors for Cracks of Complex Geometry and Subjected to Arbitrary Nonlinear Stress Fields. Fatigue and Fracture Mechanics, Vol.31, ASTM STP 1389, West Conshohocken, PA, 2000, pp. 348-370.
• [2] Jakubczak, H., Jankowiak, A., Mode I Stress Intensity Factors for Cracks in Arbitrary Stress Fields, Machine Dynamics Problems, Vol. 27, No 4, Warsaw, 2003.
• [3] Jankowiak, A., Jakubczak, H., Crack Contour Approximation for Life Assessment Based on 2D Weight Function, Machine Dynamics Problems, Vol. 30, No 2, 2006, pp. 54-62.
• [4] Jankowiak, A., Analysis of Crack Growth Using the Two Dimensional Weight Function, PhD thesis, Warsaw, 2007 (in Polish).
• [5] Jankowiak, A., Jakubczak, H., Comparison of Fatigue Crack Growth of Cracks with Actual and Equivalent Shapes. Przegląd Mechaniczny, No.4, 2008 (in Polish).
• [6] Jankowiak, A., Jakubczak, A., Glinka, G., Fatigue Crack Growth Analysis Using 2-D Weight Function, International Journal of Fatigue, 31, No. 11-12, pp. 1921-1927, 2009.
• [7] Murakami, Y., Stress Intensity Factors Handbook, Vol.4, The Society of Materials Science, Kyoto, 2001.
• [8] Oore, M., Burns, D. J., Estimation of Stress Intensity Factors for Embedded Irregular Cracks Subjected to Arbitrary Normal Stress Fields, Journal of Pressure Vessel Technology, ASME, Vol. 102, 1980, pp. 201-211
• [9] Wu, Z., Jakubczak, H., Glinka, G., Molski, K., Nilsson L., Determination of Stress Intensity Factors for Cracks in Complex Stress Fields, The Archive of Mechanical Engineering, Vol. L, Nr.1, 2003, pp. 41-67.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).