Analiza zmęczeniowa z zastosowaniem Metody Elementu Skończonego na przykładzie wysięgnika podnośnika stosowanego w Straży Pożarnej

• Autorzy: Patyk R.

Warianty tytułu

EN

Fatigue analysis using Finite Element Methods on the basis of boom lift used in the Fire Service

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono przykład zastosowania Metody Elementu Skończonego do analiz procesu zmęczenia części na przykładzie wysięgnika podnośnika stosowanego w Straży Pożarnej. W ramach pracy pokrótce omówiono podstawę Metody Elementu Skończonego oraz zjawisko zużycia zmęczeniowego. Najważniejszą częścią pracy jest przedstawienie sposobu opracowywania modelu (fizycznego, matematycznego i komputerowego) oraz jego symulacja (tzn. rozwiązanie równania ruchu). Przedstawiono algorytm postępowania podczas rozwiązywania opracowanego modelu matematycznego za pomocą metody całkowania jawnego (explicit). Efektem pracy jest sprawdzenie poprawności konstrukcji ramienia wysięgnika podnośnika stosowanego w Straży Pożarnej. Konstrukcję sprawdzano w zakresie normy EN 1777:2010 w zakresie pkt. 5.2.5.3.3, gdzie według niego odporności na uszkodzenia spowodowane naprężeniami zmiennymi powinna wynosić 58 000 cykli. Po przeprowadzonych obliczeniach komputerowych stwierdzono, że analizowana konstrukcja spełnia wymagania normy.

EN

The paper presents an example of application of Finite Element Methods for the analysis of fatigue process on the basis of the lift boom used in the Fire Service. As part of the work briefly discussed Finite Element Methods basis and the phenomenon of fatigue wear. The most important part of the work is presentation the way of model(physical, mathematical and computer) developing and its simulation (i.e. the solution of the equation of motion). The paper presents the algorithm for solving a mathematical model using explicit integration method (explicit). The effect of this work is to check the correctness of the construction of boom lift arm used in the Fire Service. The construction was checked in terms of the standard EN 1777: 2010 in range of point 5.2.5.3.3, according to it immune damage caused by variable stresses should be 58 000 cycles. After conducting computer calculations, it was found that the analyzed construction meets the requirements of the standard.

Słowa kluczowe

PL

metoda elementów skończonych; zużycie zmęczeniowe; straż pożarna; wysięgnik; podnośnik

EN

finite element method; fatigue analysis; fire service

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 6
• Strony: 8437--8444
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr., pełny tekst na CD3

Twórcy

autor

Patyk R.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki Technicznej i Wytrzymałości Materiałów

Bibliografia

• 1. Buch A.: Zagadnienia wytrzymałości zmęczeniowej, Warszawa, PWN 1964.
• 2. Dacko M., Borkowski W., Dobrociński S., Niezgoda T., Wieczorek M.: Metoda Elementów Skończonych w mechanice konstrukcji, Arkady, Warszawa 1994r.
• 3. Hebda M., Wachal A.: Trybologia. WNT, Warszawa, 1980.
• 4. Kukielka L., Geleta K., Kukielka K.: Modelling of Initial and Boundary Problems with Geometrical and Physical Nonlinearity and its Application in Burnishing Processes. Steel Research International Special Edition, 2012, Publishing Company Wiley-VCH VerlagGmbH&Co. KGaA, Weinheim ISBN 978 – 3 –514 – 00774 –0, pp. 1375 –1379.
• 5. Kukielka L., New Damping Models of Metallic Materials and Its Application in Non-Linear Dynamical Cold Processes of Metal Forming. Steel Research International 2010, Vol. 81, Iss. 9.
• 6. Kukielka L., Numerical modeling: the contact problem of movable elasto/visco-plastic body. Computational Methods In Contact Mechanics Computational And Experimental Methods 2003, Vol. 8
• 7. Kułakowska A., Patyk R., Kukiełka L., Problematyka kształtowania technologicznej warstwy technologicznej części w procesie nagniatania powierzchniowego. Pomiary Automatyka Kontrola 2008, nr 4.
• 8. Kułakowska A., Kukiełka L., Problematyka przygotowania powierzchni w procesie toczenia w aspekcie jakości technologicznej wyrobu nagniatanego. Pomiar, Automatyka, Kontrola, PAK 2008, vol. 54, nr 7.
• 9. Kułakowska A., Patyk R., Polioptymalizacja operacji nagniatania naporowo tocznego. Pomiar Automatyka Kontrola 2012, nr 10.
• 10. Kułakowska A., Patyk R.: Numeryczna analiza drgań układu korbowo-tłokowego, Autobusy. Technika. Eksploatacja. Systemy transportowe ISSN 1509-5878, nr 5 r. 2011, s. 329÷333.
• 11. Kułakowska A., Patyk R.: Topologiczna optymalizacja konstrukcji na przykładzie widłaka wału przegubowego. Autobusy Technika. Eksploatacja. Systemy transportowe, ISSN 1509-5878, nr 5/2012, s. 377÷380.
• 12. Pawłowski T., Szczepaniak J.: Współczesna metodyka projektowania i weryfikacji konstrukcji maszyn rolniczych. Inżynieria Rolnicza. Nr 14 (74), 2005, s. 267-275.
• 13. Patyk S., Patyk R., Kukiełka L., Kułakowska A., Eksperymentalne i numeryczne metody określania parametrów siłowych w procesie nagniatania tocznego powierzchni chropowatej, Pomiary Automatyka Kontrola 2010, nr 6
• 14. http://www.bumar.pl
• 15. Norma PN-EN 1777:2010 Podnośniki hydrauliczne dla straży pożarnej - Wymagania dotyczące bezpieczeństwa i badania.