Wyznaczanie trwałości zmęczeniowej z wykorzystaniem odpowiedzi częstotliwościowej i MES

• Autorzy: Niesłony A.

Warianty tytułu

EN

Fatigue life assessment using frequency response and FEM

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano algorytm wyznaczania trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych przy obciążeniu losowym. Uwzględniono dynamikę układu poprzez wyznaczanie odpowiedzi częstotliwościowej, wykorzstując MES. Założono liniowo-sprężysty model materiału oraz wykorzystano wykres Wöhlera do opisu jego własności zmęc zeniowych. Obliczenia przeprowadzono w dziedzinie częstotliwości metodą spektralną, definiując obciążenie funkcją gęstości widmowej mocy. proponowany algorytm poddano wetryfikacji na podstawie wyników badań eksperymentalnych próbek niestandardowych wykonanych ze stopu aluminium AlMg45Mn.

EN

In the paper an algorithm for fatigue life assessment of structural elements under random loading was presented. Dynamics of the system were taken into account through determination of frequency response using FEM. Linear-elastic model of material was assumed as well as a Wöhler curve was used while the description of the fatigue material property. Calculations was performed in frequency domain using spectral method defining the loading with the power spectral density function. The proposed algorithm was subjected to the verification on the basis of experimental results of non-standard specimens made of AlMg4.5Mn aluminums alloy.

Słowa kluczowe

PL

trwałość zmęczeniowa; elementy konstrukcyjne; metoda elementów skończonych

EN

fatigue life; structural elements; FEM (finite element method)

• Wydawca: Instytutu Technologii Eksploatacji
• Czasopismo: Problemy Maszyn Roboczych
• Rocznik: 2009
• Tom: Z. 34
• Strony: 47--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Niesłony A.

• Politechnika Opolska, Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, 45-271 Opole, ul. Mikołajczyka 5

Bibliografia

• 1. Kocańda s.: Zmęczeniowe pękanie metali, WNT, Warszawa 1985, s. 492.
• 2. Banvillet A., Łagoda T., Macha E., Niesłony A., Pallin-Luc T., Vittori J.F.: Fatigue life under non-gaussian random loading from various models, International Journal of Fatigue, Vol. 26,2004, pp. 349-363.
• 3. Osiński Z.: Tłumienie drgań mechanicznych, PWN Warszawa, 1997, s. 305.
• 4. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L.: The finite element method, Butterworth-Heinemann, VI Edition, 2005, 1872 ps.
• 5. Łagoda T., Macha E., Achtelik H., Karolczuk A., Niesłony A., Pawliczek R.: Trwałość zmęczeniowa z uwzględnieniem gradientów naprężeń w ujęciu energetycznym, Studia i Monografie, Politechnika Opolska, z. 139, Opole, 2002, s. 102.
• 6. Niesłony A., Macha E.: Spectral Method in Multiaxial Random Fatigue, Springer Verlag, Series: Lecture Notes in Applied and Computational Mechanics, Vol. 33, 2007, 147 ps.
• 7. Niesłony A.: Kryteria wieloosiowego zmęczenia w dziedzinie częstotliwości, XXI Konferencja Naukowa "Problemy Rozwoju Maszyn Roboczych", Zakopane 21-24.01.2008, Politechnika Opolska, Opole 2008, s. 115-116 streszczenie, CD 8 s.
• 8. Iberer T.: Vergleich von rechnerischen Verfahren zur Bewertung der Ermüdungsfestigkeit PSD-erregter Strukturen, Diplomarbeit, Fachhochschule Amberg, Weiden, Fachbereich Maschinenbau und Umwelttechnik, 2002, 167 ps., (w języku niemieckim).
• 9. Iberer T., Guertanyel M., Rother K., Moosrainer M.: Chances and Risks of Spectral Methods for the Determination of the Fatigue Strength of Randomly Loaded Structures, 20th CAD-FEM Users' Meeting, International Congress on FEM Technology, 2002, Friedrichshafen, Lake Constance, Germany, 16 ps.