Analiza wtórnego zginania w mimośrodowych połączeniach nitowych

• Autorzy: Skorupa M. , Korbel A. , Machniewicz T.

Warianty tytułu

EN

Analysis of secondary bending for riveted joints with eccentricities

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule rozważono dwa proste modele teoretyczne zaproponowane do oceny efektu tzw. wtórnego zginania, który towarzyszy rozciąganiu złączy nitowych zawierających mimośrody. Modele te zastosowano następnie do analizy wpływu poziomu obciążenia i niektórych parametrów geometrycznych zakładkowego złącza nitowego na naprężenia spowodowane wtórnym zginaniem. Weryfikacja modeli, dokonana na podstawie dostępnych w literaturze danych eksperymentalnych i numerycznych, świadczy o ich zdolności do prawidłowej oceny nominalnych naprężeń wywołanych wtórnym zginaniem w krytycznych rzędach nitów. Przeprowadzone w artykule analizy wskazują, że trend spadku wytrzymałości zmęczeniowej złącza w zależności od jego konfiguracji, widoczny w opublikowanych wynikach badań zmęczeniowych mimośrodowych połączeń nitowych blach z lotniczego stopu aluminium, można wiązać ze wzrostem udziału wtórnego zginania. Jak jednak pokazano, amplituda nominalnego naprężenia, uwzględniającego wpływ wtórnego zginania w krytycznym rzędzie nitów, nie koreluje w sensie ilościowym obserwowanej trwałości zmęczeniowych tych połączeń.

EN

Two simple theoretical models proposed for estimating the effect of secondary bending which occurs under tensile load in riveted joints with eccentricities are discussed. Both models have been applied to quantify the influence of the load level and of some lap joint design parameters on the stresses due to secondary bending. Comparisons between the model results and the experimental and numerical data available in the literature suggest that the models are capable of correct estimates on the nominal bending stresses at fatigue critical locations in the riveted joints with eccentricities. The present analyses indicate that the reported in the literature reduction in the riveted joint fatigue strength depending on its geometrical configuration can be linked to the increase in the amount of secondary bending. However, as shown in this paper, the amplitude of the combined, i.e., accounting for secondary bending, nominal stress, does not correlate quantitatively the observed fatigue life for these joints.

Słowa kluczowe

PL

mechanika; połączenia nitowe; wtórne zginanie; modele teoretyczne; trwałość zmęczeniowa

EN

mechanics; riveted joint; secondary bending; theoretical models; fatigue life

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 58, nr 2
• Strony: 137--155
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., wykr.

Twórcy

autor

Skorupa M.

autor

Korbel A.

autor

Machniewicz T.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30

Bibliografia

• [1] R. P. G. Müller, An experimental and analytical investigation on the fatigue behaviour of fuselage riveted lap joints. The significance of the rivet squeeze force, and a comparison of 2024-T3 and Glare 3, PhD thesis, Delft University of Technology, 1995.
• [2] A. Hartman, J. Schijve, The effect of secondary bending on the fatigue strength of 2024-T3 Alclad riveted joints, NLR TR 69116U, Amsterdam, 1969.
• [3] J. Schijve, Some elementary calculations on secondary bending in simple lap joints, NLR TR 72036, Amsterdam, 1972.
• [4] G. K. Das, M. Miller, T. Sovar, Durability assessment of fuselage single shear lap joint with pads, Proceedings of the 21st Symposium of the International Committee on Aeronautical Fatigue (ICAF' 2001), Design for Durability in the Digital Age, ed. J. Rouchon, Toulouse, France, vol. I, June 27-29 2001, 567-595.
• [5] C. D. Rans, P. V. Straznicky, R. C. Alderliesten, Effects of Rivet Installation on Residual Stresses and Secondary Bending Stresses in a Riveted Lap Joint, Proceedings of 48th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, Waikiki, Hawaii, 2007.
• [6] R. de Rijck, Stress analysis of fatigue cracks in mechanically fastened joints, PhD thesis, Delft University of Technology, 2005.
• [7] L. Brenner, B. Hübsch, Lebensdauer-Untersuchungen an Nietverbindungen, Report EF30-TB 8, Dornier, Friedrichshafen, 1969.
• [8] J. Schijve, Fatigue of Structures and Materials, Kluwer Academic Publishers, Dodrecht, 2001.
• [9] J. J. Homan, A. A. Jongebreur, Calculation method for predicting the fatigue life of riveted joints, Proceedings of the 17th Symposium of the International Committee on Aeronautical Fatigue (ICAF'1993), Durability and Structural Integrity of Airframes, ed. A. F. Blom, vol. I, Stockholm 1993, 175-190.