Numeryczne badanie rozkładu naprężeń własnych w warstwie powierzchniowej naniesionej na zawór silnika wewnętrznego spalania

• Autorzy: Szymczyk W. , Niezgoda T. , Małachowski J.

Warianty tytułu

EN

Numerical investigation of residual stresses in a surface coating placed on a combustion engine valve

• Konferencja: "Computer Aided Engineering" / Międzynarodowa Konferencja Naukowa [VII; 16-19 czerwca 2004 r.; Polanica Zdrój, Polska]
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono aspekty modelowania warstw powierzchniowych. Badano rozkład naprężeń wiasnych wynikający 7. połączenia materiałów o różnych własnościach termomechanicznych. Uwzględniano różni; materiały podłoża (stal zaworowa, tytan) i materiału na warstwy (ZrO2, TiC). Warstwy modelowano w układzie jedno- lub wielowarstwowym (gradientowym).

EN

In the paper aspects of surface coatings modeling are preserved. Distributions of residual stresses were investigated which origin from adjoining materials with different thermo mechanical properties. There were considered different materials for substrates (steel for valves, titanium) as well as for coatings (ZrO2, TiC). Coatings were modeled as single layer and as 3-layer graded material.

Słowa kluczowe

PL

silnik spalinowy; zawór silnika spalinowego; rozkład naprężeń; naprężenia własne; analiza numeryczna

EN

combustion engine; valve; residual stress; numerical analysis

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Systems : journal of transdisciplinary systems science
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 9, No. sp. II
• Strony: 811--818
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Szymczyk W.

• Zakład Mechaniki Ogólnej, IMiMT, WAT Warszawa

autor

Niezgoda T.

• Zakład Mechaniki Ogólnej, IMiMT, WAT Warszawa

autor

Małachowski J.

• Zakład Mechaniki Ogólnej, IMiMT, WAT Warszawa

Bibliografia

• [1] Biner S. B. (2001): Thermo-elastic analysis of functionally graded materials using Voronoi elements. Mat. Sci. Eng., A315, 136-146.
• [2] Erdogan F. (1995): Fracture mechanics of functionally graded materials, Comp. Eng., Vol. 5, 753-770.
• [3] Fukui Y. i inni (1994): Measurement of Young's modulus and internal friction of an in- situ Al-Al3 Ni functrionally gradient material, J. Mater. Sci., Vol. 29, 2281-2288.
• [4] Finot M., Suresh S. (1996): Small and large deformation of thick and thin-fdm multilayers: Effects of layer geometry, plasticity and compositional gradients, J. Mech. Phys. Solids, Vol.44, No 5, 683-721.
• [5] Hirano T. i inni (1990): On the design of functionally gradient materials, Proc. 1st . Symp. on Functionally gradient Materials, ed. M. Yamanouchi, M. Koizumi, T. Hirai and I. Shiota, 5-10.
• [6] Hirano T., Wakashima K. (1995): Mathematical modelling and design, MRS Bull. Jan., 40-42.
• [7] Lee Y.-D., Erdogan F. (1994/1995): Residual/thermal stresses in FGM and Laminated thermal barrier coatings. Int. J. Fract., Vol. 69, 145-165.
• [8] Markworth A.J., Saunders J.H. (1995): A model of structure optimization for a functionally graded material. Mater. Lett., Vol. 22, 103-107.
• [9] Markworth A.J. i inni (1995): Review: modeling studies applied to functionally graded materials, J. Mater. Sci., Vol. 30, 2183-2193.
• [10] Mori T., Tanaka K. (1973): Average stress in matrix and average elastic energy of materials with misfitting inclusions. Acta Metall., Vol. 21, 571-574.
• [11] Reiter I inni : Micromechanical models for graded composite materials J Mech Phys. Solids, Vol. 45, No. 8 1281-1302.
• [12] Suresh S. i inni, (1999): Engineering the resistance to sliding-contact damage through, controlled gradients in elastic properties at contact surfaces, Acta Mater .Vol 47 No 14 3915-3926.
• [13] Tanaka K. i inni (1993a): Design of thermoelastic materials using direct sensitivity and optimization methods. Reduction of thermal stresses in functionally gradient materials Comp. Meth. Appl. Mech. Engng, Vol. 106, 271-284.
• [14] Tanaka K. i inni (1993b): An improved solution to thermoelastic material design in functionally gradient materials: scheme to reduce thermal stress, Comp. Meth Ann] Mech. Engng, Vol. 109,377-389.
• [15] Williamson R.L. i inni (1993): Finite element analysis of thermal residual stresses at graded ceramic-metal interfaces. Part I. Model description and geometrical effects J. Appl. Phys. Vol. 74, No. 2, 1311-1320.
• [16] Monaghan J., MacGinley T.: Modelling the orthogonal machining process using coated carbide cutting tools, Comp. Mat. Sci., 16 (1999) 275-284.
• [17] Krai C. et al.. Critical review on the elastic properties of transition metal carbides, nitrides and carbonitrides. Journal Alloys and Compounds 265 (1998) 215-233.