Modelowanie pęknięć w elementach konstrukcji na potrzeby numerycznych obliczeń trwałości zmęczeniowej

• Autorzy: Jasztal M.

Warianty tytułu

EN

Fatigue Cracks Modeling in Structure Elements for Numerical Calculation of Fatigue Life

• Konferencja: VIII Międzynarodowa Konferencja Uzbrojeniowa "Naukowe aspekty techniki uzbrojenia i bezpieczeństwa" ; 6-8.10.2010 ; Pułtusk, Polska
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodykę modelowania pęknięć w elementach konstrukcji mającą na celu numeryczne wyznaczanie współczynnika intensywności naprężeń. Potrzeba opracowania numerycznego sposobu wyznaczania współczynnika intensywności naprężeń wynika z faktu, iż daje ona możliwość wyznaczania jego wartości dla dowolnej geometrii elementu, długości pęknięcia oraz sposobu obciążenia. W celu zilustrowania opracowanej metodyki przedstawiono przykład obliczeniowy trwałości zmęczeniowej próbki wykonanej z lotniczego stopu aluminium 2024-T3 obciążonej widmem stałoamplitudowym. Opracowano model MES analizowanej próbki, wyznaczono wartość współczynnika intensywności naprężeń dla kilku wartości długości pęknięcia, a następnie korzystając z zależności Parisa na prędkość pękania zmęczeniowego, wyznaczono trwałość badanego elementu.

EN

Presented paper includes methodology of crack modelling for numerical estimation of stress intensity factor. Furthermore, Author built MES model of specific element and carried out numerical estimation of stress intensity factor for several crack lengths. After that, author used Paris formula for estimation fatigue life of the element made from aeronautical aluminium alloy sheet 2024-T3. The main advantage of the methodology is fact that can be used for complicated shapes of structure elements and any manner of structure loading.

Słowa kluczowe

PL

pęknięcie zmęczeniowe; trwałość konstrukcji; metoda elementów skończonych (MES)

EN

fatigue crack; fatigue durability; finite element method (FEM)

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 3, Nr 1 (7)
• Strony: 21--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wykr.

Twórcy

autor

Jasztal M.

• Instytut Techniki Lotniczej, Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Kocańda S., Zmęczeniowe pękanie metali, WNT, Warszawa, 1985.
• [2] Kocańda S., Szala J., Podstawy obliczeń zmęczeniowych, PWN, Warszawa, 1997.
• [3] Wyrzykowski J.W., Pleszakow E., Sieniawski J., Odkształcanie i pękanie metali, WNT, Warszawa, 1999.
• [4] Neimitz A., Mechanika pękania. Warszawa, 1998 r.
• [5] Kocańda D., Kocańda S., Torzewski J., Reconstruction of fatigue crack growth rate for 20024-T3 aluminium alloy sheet on the basis of fractographic analysis., The Archive of Mechanical Engineering, nr 3, pp. 361-375, 2004.
• [6] Tomaszek H., Żurek J., Jasztal M., Prognozowanie uszkodzeń zagrażających bezpieczeństwu lotów statków powietrznych, ITE-PIB, Radom, 2008.
• [7] Zagrajek T., Krzesiński G., Marek P., Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2006.