Cykliczne własności materiałowe w wyznaczaniu lokalnych odkształceń połączeń spajanych

• Autorzy: Sołtysiak R.

Warianty tytułu

EN

The strain analysis of welded joints with using the local material properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metoda FSW (zgrzewanie z wymieszaniem materiału zgrzeiny, ang. Friction Stir Welding) jest stosunkowo nową metodą, wywodzącą się z konwencjonalnej metody zgrzewania, która ze względu na ekonomiczność samego procesu, cieszy się coraz większym zainteresowaniem w różnych dziedzinach przemysłu. Jednak na dzień dzisiejszy brakuje jednoznacznie określonych procedur obliczeń zmęczeniowych tego typu połączeń. Możliwość wyznaczenia rozkładu odkształceń/naprężeń w miejscach ich koncentracji jest nieodłącznym etapem poprawności obliczenia trwałości zmęczeniowej w ujęciu lokalnym. Każde połączenie spajane charakteryzuje się różnego rodzaju niejednorodnościami. Jedną z nich jest lokalne zróżnicowanie własności materiałowych w miejscu połączenia. W niniejszej pracy przedstawiono możliwość zastosowania lokalnych własności materiałowych wyznaczonych dla poszczególnych stref niejednorodności strukturalnej połączenia wykonanego ze stopu aluminium 2024-T3 metodą FSW w analizie numerycznej odkształceń/naprężeń. Obliczenia przeprowadzono z zastosowaniem metody elementów skończonych w programie ABAQUS. Wyniki badań przedstawiono w postaci map odkształceń i naprężeń.

EN

Friction stir welding (FSW) is a relatively new joining method derived from conventional friction welding. This method of joining materials, with regard to environmentally friendly and economical process, is finding a wider interest in the various industry fields. However, actually there is a lack of formalized fatigue life assessment methods for this kind of joints, therefore the possibility of marking the stain and stress in the concentration place are the object of ongoing research. In this paper, the local material properties from the individual zones of a friction stirwelded sample of 2024-T3 aluminum alloy were taken into account in the strain and stress analysis. This analysis was carried out using the finite element method with ABAQUS program. The results in the form of strain and stress maps were presented.

Słowa kluczowe

PL

analiza odkształceń; lokalne własności materiałowe; połączenia spajane; MES (metoda elementów skończonych)

EN

strain analysis; welded joints; local material properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 6
• Opis fizyczny: Pełny tekst na CD, Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sołtysiak R.

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Instytut Mechaniki i Konstrukcji Maszyn,

Bibliografia

• [1] Boehm L.: New Engineering Processes in Aircraft Construction: Application of Laser-Beam and Friction Stir Welding. Glass Physics and Chemistry, Vol. 31, No. 1, 2005, 27–29
• [2] Hobbacher A.: Fatigue design of welds joints and components. Recommendations of IIW Joint Working Group XIII-XV, XII-1539-96/XV-845-96
• [3] Hobbacher A.: Kierunki rozwoju techniki spawania i łączenia w wykonawstwie wyrobów niezawodnych i ekonomicznych. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, Nr 2/2004, 22-33
• [4] Jones A., Hudd R. C.: Cyclic stress-strain curves generated from random cyclic strain amplitude tests. International Journal of Fatigue 21 (1999) 521–530
• [5] Meran C.: The joint properties of brass plates by friction stir welding. Materials and Design 27 (2006) 719–726
• [6] Pietras A., Adamiec J.: Zgrzewanie aluminium z miedzią metodą FSW. Biuletyn Instytutu Spawalinctwa. Nr 5/2005, 133-137
• [7] Radaj D., Sonsino C. M., Fricke W.: Fatigue assessment of welded joints by local approaches. Cambridge: Abington Publishing Limited; 2006
• [8] Sołtysiak R.: Wyznaczenie cyklicznych własności materiałowych w poszczególnych strefach złącza wykonanego metodą FSW, Logistyka 6/2010
• [9] Thomas W. M.: Friction stir butt welding. GB patent 9125978,6.12.1991. International patent application PCT/GB92/02203
• [10] Thomas W., M., Woollin P. L., Johnson K. I.: Friction Stir Welding of Steel. Welding: a novel technique for steel. Steel World, vol. 4, nr 2
• [11] PN-84 H-04334 Badania niskocyklowego zmęczenia metali