Assessment of degrading processes progress in the old brigde steel in terms of fracture mechanics - part one - the investigation of possibilities

• Autorzy: Szata M. , Lesiuk G. , Pękalski G.

Warianty tytułu

PL

Ocena zaawansowania procesów degradacyjnych w starych stalach mostowych z punktu widzenia metod mechaniki pękania - część pierwsza - możliwości badawcze

• Konferencja: 13th International Conference Computer Systems Aided Science, Industry and Transport "TRANSCOMP 2009"
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Long-time operating parts from old bridges (particularly erected at the turn of 19th and 20th century) show inclination to the brittle fracture. This type of fracture is initiated as a result of the degrading processes intensity. Structural degrading processes participate into the basic mechanical properties - it is particularly visible in the puddled steel. These processes consist in progressive decomposition of the bainite and pearlite area into carbides and nitrides. The separation of nitrides and carbides inside ferrite grain (and of course onto boundary) is also taken into account. In this paper, the investigation results related to registration fatigue crack growth rate have been presented. For the examination, a part of Piaskowy Brigde in Wroclaw (erected in 1861) was used. The differences in kinetics of fatigue crack growth are also presented. A new energy model has been reminded in the last part of the paper. The main advantages in description of fatigue crack growth have been determined due to a new critical quantity - the energy parameter deltaH [J/m²

PL

Długotrwale eksploatowane stale mostowe, szczególnie pochodzące z konstrukcji wzniesionych na przełomie XIX/XX wieku, wykazują skłonność do kruchego pękania. Kruche pękanie inicjowane jest na skutek intensyfikacji procesów degradacyjnych - degradacji strukturalnej oraz degradacji wytrzymałościowej podstawowych własności mechanicznych (zwłaszcza stale zgrzewne). Procesy degradacyjne polegają w ogólności na postępującym rozpadzie perlitu, wydzieleniach węglików i azotków, zarówno na granicach jak i wewnątrz ziarn. W pracy przedstawiono wyniki badań takich stali mostowych (pochodzących głównie z mostu Piaskowego we Wrocławiu rok bud. 1861) z punktu widzenia metod mechaniki pękania. W wyniku badań otrzymano wykresy kinetyki pękania zmęczeniowego, zgodnie z założeniami norm. Dzięki zastosowaniu kryterium energetycznego wyznaczono również nowy typ wykresu kinetyki pękania zmęczeniowego, bazujący na energii dyssypowanej w każdym cyklu widma obciążenia cyklicznego.

Słowa kluczowe

EN

old bridge steel; fatigue crack growth; fracture mechanics

PL

stare stale mostowe; pękanie zmęczeniowe; mechanika pękania

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 6
• Opis fizyczny: Pełny tekst na CD, Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szata M.

autor

Lesiuk G.

autor

Pękalski G.

• Wrocław University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Institute of Materials Science and Applied Mechanics, Smoluchowskiego 25, 50-370 Wrocław, POLAND,

Bibliografia

• [1] www.transportation.org. - AASHTO Bridging the Gap final report, USA, 2008
• [2] ASTM STANDARDS E 399-1, Standard Test Method for Plane Strain Fracture Toughness of Metallic Material
• [3] Bodarski Z., Czapliński K., Dawne konstrukcyjne tworzywa żelazne w świetle rozwoju historycznego", Materiały konferencyjne Naprawy i wzmocnienia konstrukcji metalowych, lekkiej obudowy i posadzek przemysłowych, Ustroń 2000
• [4] Dudek D.: Oziemski S., Sobczykiewicz W., Components of the machines degrading theory "Problems of the Working Machines" Nr 4, Warszawa 1994 (in Polish)
• [5] http://lh3.ggpht.com/_jFthpeKtl7c/Sg6lTkpajSI/AAAAAAAAB_4/HeS_xmNRvuw/IMG4818.jpg
• [6] Pękalski G.: Material aspects of surface mining machines degrading and theories of the involved processes. Report of the series SPR nr 14/99, I-19, PWr, Wrocław 1999, (in Polish)
• [7] Rabiega J.: Pękalski G., Badania materiałowe mostów Pomorskich: Południowego, Środkowego i Północnego na rzece Odrze we Wrocławiu, Raport serii SPR 9/2007, I-19, PWr, Wrocław 2007
• [8] Szata M., Lesiuk G., A new method of constructing the kinetic fatigue fracture diagrams - crack propagation equation based on energy approach, FME Transactions, vol. 36, nr 2, s. 74-80.
• [9] Szata M., Lesiuk G., Algorithms for the estimation of fatigue crack growth using energy method, Archives of Civil and Mechanical Engineering, vol. 9, nr 1, s. 118-134
• [10] Szata M., Modeling of fatigue crack growth using energy method - Publishing House of Wroclaw University of Technology, Poland, Wroclaw 2002, (in Polish).
• [11] Wiecha Ł. The degradation state assessment of the steel construction from Piaskowy Bridge (1861 year), MSc thesis, Institute of Material Science and Applied Mechanics, Wroclaw University of Technology, Wroclaw 2009 (in Polish)