Metodyka analizy nieuszkadzalności elementów konstrukcyjnych w warunkach działania obciążeń losowych.

• Autorzy: Rosochacki W. , Żarnowski B.

Warianty tytułu

EN

Undamageability analysis method for structural elements subject to the random loading.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono algorytm procedury prowadzenia badań symulacyjnych w zakresie ocen poprawnego funkcjonowania (w sensie: bez uszkodzenia) elementów konstrukcji technicznych w warunkach działania obciążeń losowych. Prezentowany algorytm stanowił podstawę budowy komputerowego programu narzędziowego. W metodzie uwzględniono wpływ przeciążeń i obciążeń cyklicznych oraz losowy charakter wielkości opisujących własności mechaniczne materiału. Oceny nieuszkadzalności prowadzi się z wykorzystaniem hipotez: Palmgrena-Minera oraz Cortena-Dolana. Prezentowany algorytm stwarza możliwość prowadzenia analiz niezawodnościowych z uwzględnieniem wpływu zmian własności mechanicznych materiału w efekcie działania obciążeń cyklicznych. Możliwa jest również ocena korelacji czasów poprawnej pracy ze względu na zmęczenie materiału i ze względu na jego przeciążenie. Przedstawiono przykłady obliczeniowe. Wskazano kierunki dalszych analiz.

EN

Undamageability analyses for elements subject to the random loading should take into consideration various damages. Most often the analyses are carried out for the cases when the periodicity of loading can be a reason of damage caused by relaxation incentive (in accumulation of fatigue damages) or when long-lasting loading generates a possibility of occurrence of damages due to overloading. In the last case the damage is caused by so called jump incentive. Theoretical analyses related to forecasting probability of occurrence of fatigue damage and overloading are possible in the limited range. In the problems of forecasting of fatigue durability of structural elements a simulation method is frequently used. As it has been reported in the present paper the method can be successfully applied to constructing an algorithm of estimation of correct operation of structural element considering both occurrence of fatigue and overloading. An algorithm of the procedure for simulative investigation of estimating correct functioning (in the sense: no damage) of structural elements subject to the random loading. The presented algorithm was a basis for a computer code. Influence of overloading and periodical loading and random character of mechanical material properties was taken into consideration. Undamageability is estimated using Palmgren-Miner and and Corten-Dolan hypotheses. The presented algorithm allows to make reliability analyses taking into consideration the influence of the changes of the mechanical properties of material subject to periodical loading. Estimation of correlation of times of corect operation with respect to fatigue and overloading damages is also possible. Computational examples are presented. Recommendations for future investigation are given.

Słowa kluczowe

PL

niezawodność; uszkodzenie; maszyna

EN

reliability; damage; machine

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Zagadnienia Eksploatacji Maszyn
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 39, nr 3
• Strony: 59--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Rosochacki W.

• Politechnika Szczecińska, Wydział Techniki Morskiej, al. Piastów 41, 71-065 Szczecin

autor

Żarnowski B.

• Politechnika Szczecińska, Wydział Techniki Morskiej, al. Piastów 41, 71-065 Szczecin

Bibliografia

• [1] Rosochacki W.: Odporność na uszkodzenia nagłe jako jedno z kryteriów wymiarowania elementów maszyn, ZEM, Zeszyt 4 (132), 2002,99-110.
• [2] Rosochacki W.: Ocena prawdopodobieństwa uszkodzeń elementów maszyn z uwzględnieniem przeciążeń i zmęczenia materiału, Materiały VI Konferencji Okrętownictwo i Oceanotechnika, Międzyzdroje, Wyd. P.S. 2002, 279-284.
• [3] Szala J., Ligaj B., Szala G.: Wytrzymałość wstępnie cyklicznie obciążonych próbek ze stopu aluminium D16CzATW, Materiały XIX Sympozjum Zmęczenie i Mechanika Pękania, WU AT-R, Bydgoszcz, 2002, 373-382.
• [4] Rosochacki W.: Niezawodność elementów maszyn oceanotechnicznych z uwzględnieniem przeciążeń i zmęczenia materiału, Materiały XIX Sympozjum Zmęczenie i Mechanika Pękania, WU AT-R, Bydgoszcz, 2002, 307-312.
• [5] Rosochacki W.: Nieuszkadzalność elementów konstrukcyjnych w warunkach działania obciążeń losowych, Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, Z. 4 (136), 2003, 45-60.
• [6] Jakubczak H.: Analiza wrażliwości w probabilistycznej ocenie trwałości zmęczeniowej metodą symulacji komputerowej. Materiały XIX Sympozjum Zmęczenie i Mechanika Pękania, WU AT-R, Bydgoszcz, 2002, 149-155.
• [7] Jakubczak H.: Przewidywanie trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych z uwzględnieniem rozrzutu danych. Problemy Maszyn Roboczych, Z. 14, 1999, 17-36.
• [8] Szala J.: Hipotezy sumowania uszkodzeń zmęczeniowych. WU ATR, Bydgoszcz 1998.
• [9] Szala J.: Ocena trwałości zmęczeniowej elementów maszyn w warunkach obciążeń losowych i programowanych, Zeszyty Naukowe nr 79, seria: Mechanika 22, ATR, Bydgoszcz 1980.
• [10] Szala J.: Sumowanie uszkodzeń zmęczeniowych w warunkach naprężeń stochastycznych i programowanych, Archiwum Budowy Maszyn, T. XXVIII, Z.4, 1981.
• [11] Jastrzębski T.: Wybrane problemy projektowania konstrukcji okrętowych i jednostek zanurzalnych, PN PS, 509, Szczecin, 1993.
• [12] Kocańda S., Szala J.: Podstawy obliczeń zmęczeniowych, PWN, Warszawa 1997.
• [13] Ochi M. K.: Ocean Waves - The Stochastic Approach, Cambridge University Press 1998.
• [14] Duji Y., Zhenlin W.: Change characteristics of static mechnical property parameters and dislocation structures of 45# medium carbon structural steel during fatigue filure process, Materials Science & Engineering, A297, 2001, 54-61.
• [15] Rosochacki W.: Reliability of elements of ship deck machinery subject to loading due to ship motion in waves, Marine Technology Transactions, Vol. 14, 2003, 105-126.