Zagadnienie cyklicznego umocnienia lub osłabienia metali w warunkach obciążenia programowanego

• Autorzy: Mroziński S. , Szala J.

Warianty tytułu

DE

Problem of cyclic hardening or softening in metals under programmed loading

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zjawisko cyklicznego umocnienia lub osłabienia metali i ich stopów jest znane od ponad 40 lat. Mimo tak dłu- giego okresu badań brak jest ogólnego opisu uniwersalnych modeli tych zjawisk. Podstawą w ich ocenie są badania doświadczalne prowadzone w warunkach obciążeń sinusoidalnych stałoamplitudowych. Wyróżnia się badania ze stałą amplitudą naprężenia lub stałą amplituda odkształcenia. Warunki te nie są równoważne w zakresie obciążeń, w których nie obowiązuje prawo liniowej zależności naprężenia od odkształcenia. Zagadnienie cyklicznego umocnienia lub osłabienia metali ich stopów istotnie komplikuje się w przypadku zmienno amplitudowych obciążeń, które są charakterystyczne dla obciążeń eksploatacyjnych elementów konstrukcyjnych. W niniejszej pracy opisano badania własności cyklicznych trzech stopów metali: stopu aluminium PA7 silnie umacniającego się cyklicznie, stali stopowej, 30HGSA podlegającej silnemu cyklicznemu osłabieniu oraz stali konstrukcyjnej C45, która w zależności od poziomu obciążenia ulega cyklicznemu osłabieniu lub cyklicznemu umocnieniu. Badania przeprowadzono w warunkach programowanych obciążeń ze stopniowo rosnącą amplitudą naprężenia.

EN

The phenomenon of cyclic hardening or softening in metals and their alloys has been known for over 40 years. Despite such a long period of investigations there is lack of a general description of universal models of these phenomena. The basis of their valuation are tests performed under sine constant ampli- tude loadings. There can be found tests with constant stress ampli- tude or constant strain amplitude. These conditions are not equiva- lent for the range of loadings in which the law of the linear stress - strain relation is not valid. Indeed, the problem of cyclic hardening or softening in metals and their alloys becomes complicated in the case of variable amplitude loadings which are typical for the working loadings of the construction elements. In this paper there are presented investigations of cyclic properties of three metal alloys: PA7 aluminium alloy, which undergoes the strong cyclic hardening, 30HGSA alloy steel, which undergoes the strong cyclic softening and C45 construction steel, which undergoes cyclic hardening or cyclic softening, depending on the loading level. The tests were performed under programmed load- ings with gradually increasing stress amplitude.

Słowa kluczowe

PL

metale; obciążenie; naprężenie; odkształcenie

EN

metals; loading; softening

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Acta Mechanica et Automatica
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 5, no. 3
• Strony: 99--107
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., Wykr.

Twórcy

autor

Mroziński S.

autor

Szala J.

• Instytut Mechaniki i Konstrukcji Maszyn, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J. J. Śniadeckich, Bydgoszcz,

Bibliografia

• 1. Duyi Y., Zhenlin W. (2001a), A new approach to low cycle fatigue damage based on exhaustion of static toughness and dissipation of cyclic plastic strain energy during fatigue, International Journal of Fatigue, 23, 679-687.
• 2. Duyi Y., Zhenlin W. (2001b), Change characteristics of static mechanical property parameters and dislocation structures of 45# medium carbon structural steel during fatigue failure process, Materials Science & Engineering, A297, 54-61.
• 3. Kocańda S. (1985), Zmęczeniowe pękanie metali, WNT Warszawa.
• 4. Kocańda S., Kocańda A. (1989), Niskocyklowa wytrzymałość zmęczeniowa metali, PWN Warszawa.
• 5. Kocańda S., Szala J. (1997), Podstawy obliczeń zmęczeniowych, PWN Warszawa.
• 6. Mroziński S. (2008), Stabilizacja własności cyklicznych metali i jej wpływ na trwałość zmęczeniową, Wydawnictwo Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy, Rozprawy Nr 128.
• 7. Procedury FITNET (Fitness - for - service NETwork), opracowane w ramach Europejskiego Programu Badawczego Nr GIRT-CT-2001-05071.
• 8. Szala J., Ligaj B., Szala G. (2002), Wytrzymałość wstępnie cyklicznie obciążonych próbek ze stopu aluminium D16CzATW, XIX Sympozjum Zmęczenie i Mechanika Pękania, Pieczyska k. Bydgoszczy, 373-382.