Analiza elementów maszyn poddanych obciążeniom cyklicznym w warunkach kontaktu

• Autorzy: Romanowicz P. , Zieliński A.

Warianty tytułu

EN

Analysis of machine elements under cyclic loads in contact conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym artykule przedstawiono aplikację wieloosiowego kryterium zmęczenia wysoko-cyklowego Dang Vana bazującego na pojęciu płaszczyzny krytycznej do zjawiska kontaktu tocznego. Zaprezentowano metodykę określania orientacji płaszczyzny krytycznej dla płaskiego stanu odkształcenia. Zbadano również wpływ różnych czynników (m.in. danych materiałowych) na wartości zastępczych naprężeń zmęczeniowych Dang Vana. Do obliczeń wykorzystano metodę elementów skończonych (ANSYS[zastrzeżony znak towarowy]), co umożliwiło wyznaczenie zmian wartości naprężeń oraz kierunków głównych w czasie.

EN

Application of multiaxial high-cycle fatigue (HCF) Dang Van's criterion based on a concept of a critical plane is presented in the paper for rolling contact phenomenon. The analysis includes determination of critical plane orientation for plane strain state. Influence of different parameters (e.g. material constants) on equivalent Dang Van's fatigue stresses has been also investigated. The problem of rolling contact has been solved using the finite element method (ANSYS[registered sign]) in 2D. It makes possible calculation of distribution of stresses (also principal directions) changing in time.

Słowa kluczowe

PL

kontakt toczny; kryterium Dang Vana; MES (metoda elementów skończonych); wieloosiowe zmęczenie wysokocyklowe

EN

Dang Van's criterion; FEM; multiaxial high-cycle fatigue; rolling contact

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 104, z. 1-M
• Strony: 65--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.,Rys., wykr., tab., wz.

Twórcy

autor

Romanowicz P.

autor

Zieliński A.

• Instytut Konstrukcji Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Bernasconi A., Filippini M., Foletti S., Vaudo D., Multiaxial fatigue of a railway steel under non-proportional loading, International Journal of Fatigue 28 (2006), 663-672.
• [2] Ekberg A., Rolling contact fatigue of railway wheels -a parametric study, Wear 211, 1997, 280-288.
• [3] Niesłony A., Macha E., Wieloosiowe zmęczenie losowe elementów maszyn i konstrukcji, część V: Metoda spektralna, Studia i monografie z. 160, Politechnika Opolska, Opole 2004.
• [4] Karolczuk A., Macha E., Płaszczyzny krytyczne w modelach wieloosiowego zmęczenia materiałów. Wieloosiowe zmęczenie losowe elementów maszyn i konstrukcji, część VI, Studia i monografie z. 162, Politechnika Opolska, Opole 2004.
• [5] Dang Van K., Cailletaud G., Flavenot J.F., Lieurade H.P., Criterion for high cycle fatigue failure under multiaxial loading, Biaxial and Multiaxial Fatigue EOF 3, Mechanical Engineering Publications, London 1989, 459-478.
• [6] Mrzygłód M., Parametryczna optymalizacja konstrukcji pracujących przy obciążeniach wysokocyklowych, rozprawa doktorska, Kraków 2005.
• [7] Dang Van K., Maitournam M.H., On some recent trends in modelling of contact fatigue and wear in rail, Wear 253, 2002, 219-227.
• [8] Mrzygłód M., Zieliński A.P., Parametric structural optimization with respect to the multiaxial high-cycle fatigue criterion, Structural and Multidisciplinary Optimization 33, 2007, 161-171.
• [9] Mrzygłód M., Zieliński A.P., Numerical implementation of multiaxial high-cycle fatigue criterion to structural optimization, Journal of Theoretical and Applied Mechanics 44/3, 2006, 691-712.
• [10] Mrzygłód M., Zieliński A.P., Multiaxial high-cycle fatigue constraints in structural optimization, International Journal of Fatigue 29/9-11, 2007, 1920-1926.
• [11] Walczak J., Wytrzymałość materiałów oraz podstawy teorii sprężystości i plastyczności, t. II, wyd. III, Kraków, PWN, Warszawa 1978.
• [12] Podstawy konstrukcji maszyn (red. M. Dietrich), t. 2, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1999.
• [13] Desimone H., Bernasconi A., Beretta S., On the application of Dang Van criterion to rolling contact fatigue, Wear 260, 2006, 567-572.
• [14] Bernasconi A., Efficient algorithms for calculation of shear stress amplitude and amplitude of second invariant of the stress deviator in fatigue criteria applications, International Journal of Fatigue 24, 2002, 649-657.
• [15] Papadopoulos I.V., Davoli P., Gorla C., Filippini M., Bernasconi A.A., Comparative study of multiaxial high-cycle fatigue criteria for metals, International Journal of Fatigue, Vol. 19, No. 3, 1997, 219-235.
• [16] Romanowicz P., Zieliński A.P., Wieloosiowe zmęczenie elementów pracujących w warunkach tarcia tocznego, XXIII Sympozjon Podstaw Konstrukcji Maszyn, Rzeszów-Przemyśl 2007.
• [17] Romanowicz P., Zieliński A.P., Application of multiaxial high-cycle fatigue criterion to repeated rolling contact, CMM-2007, Łódź-Spała 2007.