Wpływ historii obciążenia na relaksację naprężeń drutów ze stopu AlMgSi

• Autorzy: Smyrak B. , Knych T. , Mamala A.

Warianty tytułu

EN

Influence of stress history on stress relaxation of AlMgSi wires

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Coraz to większa atrakcyjność dla energetyki przewodów jednorodnych ze stopów AlMgSi wynika z szerokich możliwości kształtowania całego zespołu mechaniczno-elektryczno -reologicznych własności tego materiału, co przekłada sią między innymi na wzrost przepustowości linii nawet o 30 %. Jednakże eliminacja nośnego rdzenia stalowego może skutkować reologicznymi przyrostami długości przewodu, spadkiem naprężenia naciągu, przyrostem zwisu przewodu i w konsekwencji niebezpieczeństwem elektrycznego przebicia do ziemi. Stąd też proces pełzania i relaksacji naprężeń powinien być istotnym czynnikiem, który powinien być uwzględniony w procesie projektowania napowietrznych linii elektroenergetycznych. W pracy przedstawiono wyniki rozważań teoretycznych oraz badań eksperymentalnych dotyczących możliwości sterowania potencjałem reologicznym materiału poprzez wymuszenie ujemnych gradientów naprężeń w trakcie realizacji procesu relaksacji naprężeń. Artykuł jest odpowiedzią na pytanie: czy w przypadku relaksacji naprężeń, podobnie jak procesie pełzania, istnieje możliwość przeprowadzenia materiału w stan nieaktywności reologicznej?

EN

Elimination of inactive rheologically supporting steel cores in overhead line conductors and replacing them with highly resistant AlMgSi alloy conductors is forced by the need to constantly increase current-carrying capacity of power lines. This solution incorporates a series of potential benefits (lower weight of conductors, ease of assembly, no corrosive contact with the steel core, favorable resistance). However, removing the steel core may result in rheological lengthening of a conductor, an in effect lowering of the tension stress and increasing sag. Although the creep process and stress relaxation is an unequivocal function of stress and temperature, its intensity depends not only on their values, but, above all, on the gradients of the values. The article treats about the results of a research on a stress relaxation process of AlMgSi wires. On the basis of AlMgSi wire's creep test results was performed stress relaxation research in trend of forced negative stress gradients. As a result was the same behaviour of wires after relieving like in creep process. Detailed analysis of rheological behaviour of the material after stabilizing the load at the lower level is after relieving show the material may return into a "regress state", which means it shortens elastically. The magnitude and the duration of the regress depend on the magnitude and the relieve velocity and the rheological history of the material. The regress phenomenon is explained by a temporary change in longitudinal modulus of elasticity after leap relieving the material during the stress relaxation process. A literature analysis of the research on a stress relaxation in conditions of variable stress, taking into account stress' negative gradient was brought through.

Słowa kluczowe

PL

relaksacja naprężeń; Al-Mg-Si; przewody stopowe; pełzania; linie napowietrzne

EN

stress relaxation; AlMgSi; conductor; wires; creep; rheology; overhead line; power line

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 50, nr 7
• Strony: 395--401
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Smyrak B.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Kraków

autor

Knych T.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Kraków

autor

Mamala A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Kraków

Bibliografia

• 1. Penny R. K., Marriott D. L.- Design for Creep. MacDraw-Hill Book Company, London 1971.
• 2. Rabotnov Y. N.: Kratkoyymennaja polzucest. Wydaw. Nauka, Moskwa, 1970.
• 3. Smyrak B., Knych T., Mamala A.: Wybrane zagadnienie Teologicznego zachowania się drutów ze stopu AlMgSi w warunkach zmiennego naprężenia i temperatury. Rudy Metale 2005, t. 50, nr 4, s. 183-192.
• 4. Smyrak B., Knych T., Mamala A.: Analiza nieaktywnych faz procesu pełzania przewodów stopowych jako skutku ujemnych gradientów naprężeń. XXXII Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków-Krynica 2004, s. 85-92.
• 5. Garofallo F.: Fundamentals of creep and creep rupture in metals. Macmillan Company, 1965.
• 6. Jakowluk A.: Procesy pełzania i zmęczenia w materiałach- WNT, Warszawa 1993.
• 7. Chrzanowski M.: Reologia ciał stałych. Politechnika Krakowska — skrypt.
• 8. Johnson A. E.: Creep and Relaxation of Metals at HighTemperatures. Engineering, 1949, s. 168.
• 9. Davis E. A.: Creep and relaxation of oxygene-free copper. J. Appl. Mech., 10, June 1943.
• 10. Davenport C. C.: Corelation of Creep and Relaxation Properties of Copper. J. Appl. Mechanics, 1953, 60, A55.
• 11. Projekt badawczy pt. „Charakterystyki pełzania drutów i przewodów ze stopu AlMgSi przeznaczonego na napowietrzne przewody samonośne w aspekcie parametrów technologii wytwarzania i przetwarzana walcówki na drut oraz budowy i sposobu wytwarzania żył". Wydział Metali Nieżelaznych AGH, lipiec 2001.
• 12. SzulborskiK.: Badania własności Teologicznych materiału modelowego wykonanego w oparciu o żywicę epoksydową—Epidian 2. Mechanika Teoretyczna i Stosowana, 1972, 3, 10.