Numeryczna i doświadczalna analiza propagacji fal sprężystych przez stalowe połączenie śrubowe

• Autorzy: Rucka M. , Kędra R.

Warianty tytułu

EN

A study on propagation of elastic waves in steel bolted joints

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono numeryczną i doświadczalną analizę propagacji fal sprężystych w połączeniu śrubowym dwóch blach stalowych. Obliczenia numeryczne metodą elementów skończonych przeprowadzono dwuetapowo. W pierwszej fazie analizowano statyczny wpływ sił sprężających na stan odkształceń i naprężeń połączenia śrubowego, formułując warunki kontaktu zastosowane następnie w modelu dynamicznym. W analizie propagacji fal sprawdzono wpływ naprężeń wstępnych na rezultaty obliczeń. Porównawcze badania doświadczalne wykonano przy wykorzystaniu wzbudnika piezoelektrycznego oraz wibrometru laserowego.

EN

The paper presents experimental and numerical analysis of elastic waves propagation in bolted connection of two steel plates. Numerical calculations were carried out using finite element method in two stages. In the first stage, static behavior of the joint during bolts compression was analyzed. Results of static analysis were used to formulate contact conditions for dynamic models. The analysis of wave propagation was taken for four types of bolt connection model. Finally, experimental tests by using a laser vibrometer and piezoelectric actuator were made in order to validate finite element models.

Słowa kluczowe

PL

propagacja fal sprężystych; węzły konstrukcji stalowych; połączenia śrubowe; modelowanie MES; badania doświadczalne

EN

wave propagation; nodes of steel structures; bolted joints; FEM calculations; experimental investigations

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Budownictwo i Architektura
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 13, nr 2
• Strony: 299--306
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Rucka M.

• Katedra Mechaniki Budowli i Mostów, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Politechnika Gdańska

autor

Kędra R.

• Katedra Mechaniki Budowli i Mostów, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Politechnika Gdańska

Bibliografia

• 1 Filipowicz A., Łubiński M., Żółtowski W. Konstrukcje metalowe. Część I. Podstawy projektowania. Wydawnictwo Arkady, 2003.
• 2 Rucka M. Experimental and numerical study on damage detection in an L-joint using guided wave propagation. Journal of Sound and Vibration 329 (2010) 1760–1779.
• 3 Moser F., Jacobs L. J., Qu J. Modeling elastic wave propagation in waveguides with the finite element method. NDT&E International 32 (1999) 225–234.
• 4 Chróścielewski J., Rucka M., Wilde K., Witkowski W. Zastosowanie metody elementów spektralnych do modelowania zjawisk propagacji fal sprężystych dla celów diagnostyki, 56 Konferencja Naukowa KILiW PAN oraz KN PZITB, Kielce- Krynica, 2010, s. 821–828.
• 5 Peng H., Meng G., Li F. Modeling of wave propagation in plate structures using three-dimensional spectral element method for damage detection. Journal of Sound and Vibration 320 (2009) 942–954.
• 6 Rose J. L. Ultrasonic Waves in Solid Media. Cambridge University Press, 1999.
• 7 Kang S.B., Kim J., Yoon C.J. Finite element analysis and modeling of structure with bolted joints. Applied Mathematical Modelling 31 (2007) 895–911.
• 8 Montgomery J. Methods for modeling bolts in the bolted joint. ANSYS User’s Conference 2002.