Shape optimization of machine elements with account for fatigue life constraints using Mróz model

• Autorzy: Wilczyński A.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja kształtu elementów maszyn w warunkach zmęczenia z wykorzystaniem modelu Mroza

• Konferencja: Modelowanie w mechanice. Sympozjon PTMTS (43 ; 9-13.02.2004 ; Gliwice, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper we treat the optimisation problem as follows: for a given boundary conditions, external loading and material properties find a such shape of notched part for which a number of cycles Ni(Γ) reaches maximum with constraints Γ ⊂ Γ, where Γ is a boundary shape to be modified, and Γ* is a given variation domain of F. The stress-strain behaviour in the notch tip of elastic-plastic bodies is approximated by the generalized Neuber rule. The incremental Neuber rule is associated with multisurface plasticity model of Mróz.

PL

W referacie problem optymalizacji stawia się następująco; należy dla danych warunków brzegowych, obciążenia zewnętrznego, materiału, znaleźć taki kształt brzegu karbu, aby liczba cykli Ni(Γ) osiągnęła maksimum z warunkiem, że modyfikowany kształt brzegu przynależy do danego obszaru wariacji brzegu Γ. Relacja pomiędzy obciążeniem a odkształceniami sprężysto-plastycznymi i naprężeniami w otoczeniu karbu jest aproksymowana uogólnioną metodą Neubera. Przyrostowa metoda Neubera jest stowarzyszona z wielopowierzchniowym (multisurface), cyklicznym modelem plastyczności Mroza.

Słowa kluczowe

EN

Neuber rule; Mróz model; shape optimization

PL

metoda Neubera; model Mroza; optymalizacja kształtu

• Wydawca: Wydawnictwo Katedry Mechaniki Stosowanej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska
• Rocznik: 2004
• Tom: z. 23
• Strony: 451--456
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Wilczyński A.

• Mechanical Department, Technical University of Koszalin

Bibliografia

• [1] Buczyński A., Baum Ch.: Computer visualization of the material stress-strain behaviour after Mróz modeland typical effects. In VII Summer School of Fracture Mechanic; Opole-Pokrzywno, Poland, 18-22 June 2001. Scientific Reports, Technical University of Opole, Mechanics, Nr 281/2002, 73: s. 11-25.
• [2] Glinka G., Buczyński A., Ruggeri A.: Elastic-plastic stress-strain analysis of notches under non-proportional loading paths, Archive of Mechanics, 52, (2000), s. 589-607.
• [3] Karolczuk A., Łagoda T., Macha E.: Fatigue life determination for steel 1208.3 with use of the strain energy density parameter. Scientific Reports of Bialystok Technical University, Technical Sciences No 138, Mechanics, Vol. 24,2001, s.231-238.
• [4] Langlais T.E., Vogel J.H., Socie D.F. and Cordes T.S.: A multiaxial fatigue life prediction program. Fatigue Design of Components, Eds: Marquis G. and Solin J., ESIS Publication 22, Elsevier, Amsterdam, 1997, s. 85-95.
• [5] Mróz Z.: On the description of anisotropic workhardening, Jnl of Mechanics and Physics of Solids, 15,1967, s. 163-175.
• [6] Mróz Z.: Multisurface hardening model for monotonic and cyclic response of metals. Handbook of Materials Behavior Models, Academic Press, 2001, s. 223-231
• [7] Ogarewicz V.V., Aldred J.: An implementation of low-cycle multiaxial fatigue methods, Proc. European Conference on Computational Mechanics, June 26-29, Cracow, 2001, Poland, CD-Rom, 2001, s. 16.
• [8] Ruiz I., Rios R.: Numerical modelling of the plastic behaviour of mechanic materials to predict fatigue life under irregular loads. In: Snd Int. Conf, on Computer Aided Assessment and Control, Localized Damage 92, Vol. 2: Computational Methods in Fracture Mechanics, 1992, Eds: M.H. Aliabadi, H. Nisitani and D.J. Cartwright, CMP, Southampton, s. 157-176.
• [9] Stephens R. I., Fatemi A., Stephens R. R., Fuchs H. O.: Metal Fatigue in Engineering, S- nd ed., John Wiley and Sons, INC., New York 2001.