Analiza powierzchni kontaktu w połączniu nitowym

• Autorzy: Szymczyk E. , Jachimowicz J.

Warianty tytułu

EN

Analysis of contact surface in riveted joints

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy jest analiza rozkładów naprężeń (w szczególności naprężeń kontaktu) w połączeniu nitowym w aspekcie niszczenia powierzchni nitu i blach wywołanego cyklicznym rozciąganiem zakładkowego połączenia nitowego. Badania przeprowadzono dla próbek konstrukcyjnych wykonanych z cienkich blach aluminiowych połączonych stalowymi nitami. Materiały oraz wymiary próbek zostały dobrane tak, aby podczas cyklicznego rozciągania połączenia wystąpił intensywny fretting oraz kontrolowane niszczenie próbki w wybranej strefie. Wykonano symulacje MES procesu nitowania na prasie oraz obliczenia numeryczne w celu wyznaczenia obciążeń powodujących zerwanie rozciąganego statycznie połączenia i określenia sposobu niszczenia próbki. Przeprowadzono badania statyczne i zmęczeniowe próbek nitowanych oraz analizę fraktograficzną stanu powierzchni połączenia.

EN

The papers deals with the analysis of contact stress fields and inspection of fretting phenomena in the neighbourhood of mating surfaces of the lap riveted joint subjected to cyclic load. The specimens are made of thin aluminium sheets connected by steel rivets. Chosen shape and dimensions of the sample ensures predictable and repetitive failure behaviour. Many undersirable phenomena, like electro-chemical corrosion, occur in a riveted joint due to different material properties of steel and aluminium alloy. This situation causes reduction in fatigue life and it is suitable for observing surface damage. Simulation of a riveting process is performed to obtain post riveting residual stress fields and deformation. Numerical FEM calculations are also carried out to estimate tearing (ultimate) force and to observe the mechanism of the specimen failure. Static and fatigue tests of tensile loaded lap riveted specimens and fractographic (SEM) analysis are performed.

Słowa kluczowe

PL

naprężenia kontaktowe; MES (metoda elementów skończonych); analiza fraktograficzna

EN

contact stress; FEM; fractography

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 56, nr 4
• Strony: 75--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr.

Twórcy

autor

Szymczyk E.

autor

Jachimowicz J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] J. Jachimowicz, R. Kajka, J. Kaniowski, W. Karliński, Fretting w konstrukcjach lotniczych, Tribologia, 3 (201), rok 36, SIMPRESS Oficyna Wydawnicza SIMP, 2005.
• [2] R. P. G. Müller, An Experimental Investigation on the Fatigue Behavior of Fuselage Riveted Lap Joints, The Significance of the Rivet Squeeze Force, and a Comparison of 2024-T3 and Glare 3, Doctor thesis, Delft University of Technology, October 1995.
• [3] E. Szymczyk, J. Jachimowicz, Z. Bogdanowicz, Badanie inicjacji pęknięć zmęczeniowych w połączeniach nitowych, XI Konferencja Mechanika Pękania, Cedzyna, 9-12.09.2007.
• [4] M. Ciesielski, J. Jachimowicz, R. Kajka, J. Krysztofik, W. Szachnowski, Analytical and experimental stress field image in a rivet joint, Transaction of the Institute of Aviation, 1, Warsaw, 2005, 14-19.
• [5] A. Derewońko, E. Szymczyk, J. Jachimowicz, Numeryczne szacowanie poziomu naprężeń resztkowych w zakuwanym połączeniu nitowym, monografia pt. Analizy numeryczne wybranych zagadnień mechaniki, rozdział 17, Warszawa, 2007, 329-350.
• [6] A. Derewońko, E. Szymczyk, J. Jachimowicz, Numerical simulation of riveting process, 6th European Solid Mechanics Conference ESMC, Budapest, Hungary, 28.08-1.09.2006.
• [7] D. Nowell, Recent developments in the understanding of fretting fatigue, Engineering Fracture Mechanics 73, 2006, 207-222.
• [8] E. Szymczyk, J. Jachimowicz, A. Derewońko, Analysis of displacement and stress distributions in riveted joints, III European Conference on Computational Mechanics Solids, Structures and Coupled Problems in Engineering, Lisbon, Portugal, 5-8 June 2006.
• [9] E. Szymczyk, J. Jachimowicz, A. Derewońko, Analysis of residual stress fields in riveted joint, KONES 2007, 9-12.09.2007.
• [10] J. Jachimowicz, R. Kajka, W. Szachnowski, E. Szymczyk, Analizy MES oraz badania odkształceń i naprężeń w otoczeniu nitu w cienkościennej strukturze lotniczej, monografia pt. Analizy numeryczne wybranych zagadnień mechaniki, rozdział 21, Warszawa, 2007, 399-424.
• [11] A. Krukowski, K. Szewczyk, Podstawy Konstrukcji Maszyn, Połączenia, WAT, Warszawa, 1987.