Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Differences between DIN EN 1992-1-1/NA2011 guidelines and EN-1992-1-1:2004 standard with respect to the design of the minimum reinforcement and crack width from imposed deformation

Zych Mariusz, Jaromska Ewa

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 3

627--638

EN

The paper provides a commentary on the differences in the approach to the mechanics of cracking, concerning cracks from imposed deformations and external loads, as defined in DIN EN 1992-1-1/NA (2011) compared with the EN-1992-1-1 (2004) guidelines. Theoretical assumptions of a detailed method of calculating crack width are presented, the assumptions resulting in, inter alia, a different way of determination of cracks maximum spacing in structural elements, satisfying or not satisfying the condition of the minimum degree of reinforcement. For certain cases, in the condition checking allowable cracks width, the necessity of taking account of cumulative action of imposed deformations and external loads is highlighted, while in EN-1992-1-1 (2004) guidelines imposed deformations and external loads are always treated as non-additive actions. Moreover, more detailed regula-tions for minimum reinforcement specification after DIN EN 1992-1-1/NA (2011), which are an inseparable element of cracking checking in the simplified method are also commented on. The paper identifies critical knowledge gaps and thus motivates researchers to close them. Moreover, the discrepancies between what we know and what we need to know are highlighted. This alerts other scholars to the opportunities for a key contribution. Finally, the conclusions for designers and researchers are presented.

2

Analiza parametrów mechaniki pękania betonu z wykorzystaniem nowoczesnych technik komputerowych

Bernatowicz A.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2017

|

Vol. 8, no. 1

7--13

PL

Wykorzystanie parametrów mechaniki pękania umożliwia bardziej ekonomiczne podejście do projektowania konstrukcji. Tradycyjne badania doświadczalne dostarczają wielu istotnych informacji dotyczących zarysowań oraz koncentracji naprężeń w obciążanych elementach. Wymagają one jednak dużej liczby czasochłonnych prób. Wstępne obliczenia przeprowadzone za pomocą programów komputerowych, pozwalają ograniczyć je do niezbędnego minimum. W niniejszej pracy przedstawiono przegląd dostępnych programów komputerowych wykorzystywanych do analizy parametrów mechaniki pękania. W ramach badań własnych, wykonano model próby rozciągania przy rozłupywaniu w programie Robot Structural Analysis oraz przeprowadzono weryfikację obliczeń w programie Abaqus. Przedmiotem badań był betonowy dysk osłabiony szczeliną prostą lub skośną, symulujący prosty lub złożony stan naprężeń w elemencie betonowym.

EN

The use of the parameters of fracture mechanics presents a new way of designing in civil engineering. Traditional laboratory research provides lots of important information connected to cracks and tension - concentration in loaded elements. On the other hand, tests are very time - consuming. Initial calculations by means of computer programmes allow to decrease amount of laboratory tests only to extreme minimum. The paper contains the overview of the most common computer programmes used for the analysis of parameters of fracture mechanics . Moreover, the own model of Brazilian test in computer programme called Robot Structural Analysis was created. The model verification was made in Abaqus CAE. Concrete discs with straight or inclined crack in the middle, which simulates simple ‒ or mixed ‒ tension conditions in concrete element, were used as the subject of the study.

3

Badanie odporności na pękanie kompozytów PA6 z włóknem szklanym na podstawie współczynnika intensywności naprężeń

Kwiatkowski D.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 4

344-347

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu zawartości włókna szklanego ciętego typu E w kompozytach poliamidu 6 na wartość współczynnika intensywności naprężeń. Do badań użyto poliamidu 6 o nazwie firmowej RESTRAMID oraz kompozytów na osnowie tego znanego tworzywa konstrukcyjnego z grupy termoplastów z włóknem szklanym. Kompozyt z maksymalną zawartością włókna szklanego, tj. 25%, został wytworzony za pomocą wytłaczarki dwuślimakowej na przemysłowej linii produkcyjnej w firmie POLIMARKY w Rzeszowie. Pozostałe kompozyty o zawartości włókna szklanego 5, 10 i 15% wytworzono za pomocą wtryskarki firmy KRAUSS MAFFEI KM 65-160 C4 poprzez dodanie do kompozytów z maksymalnymi zawartościami napełniaczy odpowiedniej ilości PA6. Próbki do badań odporności na pękanie typu SENB (Single Edge Notch Bend) wykonano metodą wtryskiwania przy użyciu formy wtryskowej dwugniazdowej skonstruowanej i wykonanej w ramach projektu badawczego 4 T08 E 032 23. Badania odporności na pękanie przeprowadzono przy użyciu maszyny wytrzymałościowej Inspekt Desk 20 firmy Hegewald & Peschke wyposażonej w uchwyt do trójpunktowego zginania. Jako miarę odporności na pękanie przyjęto krytyczną wartość współczynnika intensywności naprężeń KQ. Przedstawiono graficznie wpływ zawartości napełniacza w postaci włókna szklanego ciętego na wartość współczynnika intensywności naprężeń KQ w kompozytach PA6. W miarę wzrostu zawartości włókna szklanego w kompozycie PA6 wartość współczynnika intensywności naprężeń ulega podwyższeniu. Modyfikacja fizyczna polegająca na dodaniu do osnowy poliamidowej 25% włókien szklanych spowodowała zwiększenie odporności na pękanie o 47%.

EN

The results of examinations of the influence of cut glass fiber content in PA6 composites on the stress intensity factor have been presented in this article. The RESTRAMID polyamide 6 and composites warp material with glass fiber was used in this work. Composite with a maximum content of 25% of glass fiber was produced at the two screw extruder in POLIMARKY Rzeszów company. Other composites containing glass fiber 5, 10, and 15% of the injection molding machine manufactured at the company KRAUSS MAFFEI KM 65-160 C4 by adding to the composites with the maximum content of fillers to the PA6. Tests results of influence of cut glass fiber type E consist in composites of polyamide 6 for value of tension intensity coefficient were presented in this development. For the tests the polyamide 6 was used with commercial name RESTRAMID and composites on matrix of this well known constructional plastic from group of thermoplastics with glass fiber. The composite with maximal content of glass fiber i.e. 25% were produced on twin-screw extrusion machine on industrial production line in the POLIMARKY company in Rzeszów. The rest remaining composites with content of glass fiber of 5, 10, 15 and 20% were produced on injection machine type KRAUSS MAFFEI KM 65-160 C4 through addition of proper quantity of PA6 to composites with maximal contents of fillers. Samples for tests of crack resistance type SENB ( Single Edge Notch Bend) were produced by method of injection with help of two-cavities injection mould designed and manufactured in a frames of the research project 4 T08 E 032 23. The tests of crack resistance were carried out on resistance testing machine type Inspekt Desk 20 from the company equipped with fixture for three-points bending. As far as crack resistance was adopted by a critical value of stress intensity factor. The place of intersection of the secant PQ performance graph sets. The impact of graphic content in the form of talc filler on the stress intensity factor KQ in PA6 composites was presented. The physical modification, consisting by adding 25% glass fibres to polyamide matrix, caused 47% crack resistance increase.

4

Badanie odporności na pękanie kompozytów PP z talkiem na podstawie współczynnika intensywności naprężeń

Kwiatkowski D., Nabiałek J.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 4

369-372

PL

W kompozytach polimerowych wzmacnianych napełniaczami pojawiają się problemy z koncentracją naprężeń na granicy napełniacz-osnowa. Naprężenia te mają ogromny wpływ na odporność na pękanie. Zmniejszenie wytrzymałości badanego materiału w stosunku do jego wytrzymałości teoretycznej jest związane z obecnością różnorakich defektów. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu zawartości talku w kompozytach polipropylenu na wartość współczynnika intensywności naprężeń. Do badań użyto polipropylenu o nazwie firmowej RESLEN PPH oraz kompozytów na osnowie tego znanego tworzywa termoplastycznego z talkiem. Kompozyt z maksymalną zawartością talku, tj. 25%, został wytworzony na wytłaczarce dwuślimakowej w firmie POLIMARKY w Rzeszowie. Pozostałe kompozyty polipropylenu o zawartości talku 5, 10, 15, 20 i 25% wytworzono na wtryskarce firmy Krauss Maffei o symbolu KM65-160. Wtryskarkę wyposażono w wysokiej klasy układ sterowania o symbolu C4. Do wyznaczenia współczynnika intensywności naprężeń stosuje się próbki trójpunktowo zginane, oznaczane jako SENB (Single Edge Notch Bend). Badania odporności na pękanie przeprowadzono na urządzeniu umożliwiającym pomiar podstawowych parametrów mechaniki pękania, takich jak: współczynniki intensywności naprężeń, rozwarcie szczeliny oraz całka J. Jako miarę odporności na pękanie przyjęto krytyczną wartość współczynnika intensywności naprężeń KQ . Wyznaczenie krytycznej wartości współczynnika intensywności naprężeń wiąże się z wyznaczeniem krytycznej wartości obciążenia PQ . Graficznie polega to na umieszczeniu na uzyskanym wykresie siły w funkcji przemieszczenia siecznej, pochylonej o 5% w stosunku do wcześniej wyznaczonej stycznej do wykresu. Opuszczenie siecznej o 5% jest równoważne z poszukiwaniem punktu, w którym szczelina zwiększyła swoją długość o 0,2% w stosunku do swojej długości początkowej. Miejsce przecięcia siecznej z wykresem wyznacza siłę PQ . Należy też pamiętać o sprawdzeniu wartości dopuszczalnej nieliniowości wykresu oraz stosunku siły PQ do siły maksymalnej Pmax, tak by ta ostatnia nie przewyższała krytycznej o więcej niż 10%. Przedstawiono graficznie wpływ zawartości napełniacza w postaci talku na wartość współczynnika intensywności naprężeń KQ w kompozytach PP. W miarę wzrostu zawartości talku w kompozycie PP wartość współczynnika intensywności naprężeń ulega podwyższeniu do pewnego udziału tego napełniacza proszkowego, tj. do około 10%. Po przekroczeniu tej zawartości talku wartość współczynnika intensywności naprężeń ulega zmniejszeniu. Dokonano porównań i sformułowano wnioski.

EN

In the composites reinforced polymer fillers, there are problems of stress concentration at the border filler-warp. These stresses have a great impact on the crack resistance. The reduction in the strength of the material in relation to its theoretical strength is associated with the presence of various defects. The results of examinations of the influence of a talc content in PP composites on the stress intensity factor have been presented in this article. The RESLEN PPH polypropylene and composites warp material with talc was used in this work. Composite with a maximum content of 25% of talc powder was produced at the two screw extruder in POLIMARKY Rzeszów company. The test specimens from PP composites with 5, 10, 15 and 25% talc content were injected using Krauss-Maffei KM65-160 C1 injection molding machine. Injection molding machine is equipped with high-level control system called C4. To determine the stress intensity factor, the sample three point bending, as indicated by SENB (Single Edge Notch Bend). Crack resistance examination were carried out using a special device allowing measurements of basic parameters of crack mechanics, such as: stress intensity factor, gap divergence and J integral. As far as crack resistance was adopted by a critical value of stress intensity factor. Designation of critical stress intensity factor is related to the designation of critical load PQ. Graphically this relies on the location on obtained graph of the load in the function of the displacement of the secant, oblique for 5% with relation to of the earlier appointed tangent to the graph. Secant leave by 5% is equivalent to the search for the point at which the gap has increased its length by 0.2% compared to its initial length. Please also remember to check the limit of non-linearity and the ratio of the graph of force against the PQ maximum power Pmax, so that the latter does not exceed the critical by more than 10%. The place of intersection of the secant PQ performance graph sets. The impact of graphic content in the form of talc filler on the stress intensity factor KQ in PP composites was presented.

5

Wizualizacja procesu pękania próbki SENB wykonanej z kompozytu polipropylenu z 25% zawartością talku

Kwiatkowski D., Nabiałek J., Gnatowski A.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 3

302-305

PL

Przedstawiono wyniki wizualizacji komputerowych procesu pękania próbki do badań odporności na pękanie. Autorzy podjęli próbę modelowania komputerowego procesu pękania w oparciu o pakiet oprogramowania inżynierskiego ADINA v. 8.3. Do symulacji zastosowano próbkę typu SENB o kształcie prostopadłościennej belki z karbem prostokątnym w środkowej jej części. Próbkę poddano działaniu trójpunktowego zginania. Materiał, z którego wykonano próbkę, to kompozyt na osnowie polipropylenu z 25% zawartością talku. Rozpatrywane zagadnienie sprowadzono do problemu typu 2D. W tym celu wyznaczono powierzchnię środkową modelu próbki badawczej oraz skonstruowano model powierzchniowy próbki. W modelu numerycznym zastosowano od 1500 do 3000 ośmiowęzłowych elementów skończonych w płaskim stanie odkształcenia, co dawało do 8000 węzłów dla całej struktury. W obszarze, gdzie spodziewane jest pęknięcie, zagęszczono siatkę elementów skończonych. Zginana próbka była w kontakcie z podporami wymuszającymi zginanie. Podpory modelowano jako ciała idealnie sztywne. Do podpór dolnych przyłożono obciążenie w postaci przemieszczenia, podpory te miały możliwość ruchu wzdłuż osi Z, natomiast trzpień górny był nieruchomy. Zadane warunki przemieszczenia ruchomych dolnych podpór umożliwiały uzyskanie strzałki ugięcia f = 10 mm na przestrzeni 200 kroków czasowych. Wyniki symulacji procesu pękania przedstawiono w postaci graficznej. W wyniku przeprowadzonych symulacji komputerowych otrzymano obszerny materiał badawczy, który poddano szczegółowej analizie w celu właściwej jego interpretacji.

EN

In this work the results of computer simulation of cracking the sample for crack resistance tests have been presented. Authors made an attempt of computer modeling of the cracking process on pack of engineering software ADINA v. 8.3. For simulation the sample type SENB was used with shape of prismatic beam with rectangular nick in its central part. The sample has been subjected to three-point bending. Material, from which the sample was made of, was composite of polypropylene with 25% content of talc. The considered problem has been reduced to the problem type 2D. For that purpose the middle surface of tested sample has been determined and surface model has been designed. In numerical model from 1500 up to 3000 octa-nodal complete elements in flat state of deformation, what gave up to 8000 nodes for whole structure. In the area, where some crack is expected, the net of complete elements was compacted. The bended sample was in contact with supports forced the bending. The supports have been modeled as rigid body. To bottom support imposed a load in form of displacement, the supports had a possibility of movement along Z axis, but the top mandrel was immovable. The given condition of displacement of the movable bottom supports enabled of obtaining the deflection f = 10 mm in the space of 200 temporal steps. The results of simulation of the cracking process were presented in graphical form. In results of the carried out computer simulations obtained very wide research material, which was subjected to detailed analysis for the purpose of its proper interpretation.

6

Wstępne symulacje procesu pękania na przykładzie kompozytu polipropylenu z 25% zawartością włókna szklanego

Kwiatkowski D., Nabiałek J.

Kompozyty

|

2007

|

R. 7, nr 3

160-162

PL

Przedstawiono wyniki komputerowych symulacji procesu pękania próbek do badań odporności na pękanie. Autorzy podjęli próbę modelowania komputerowego procesu pękania w oparciu o pakiet oprogramowania inżynierskiego typu CAD/CAM/CAE - I-DEAS NX ver. 11. Do symulacji zastosowano próbkę o kształcie prostopadłościennej belki z karbem prostokątnym w środkowej jej części. Próbkę poddano działaniu trójpunktowego zginania. Materiał, z którego wykonano próbkę, to kompozyt polipropylenu z 25% zawartością włókna szklanego. Z konieczności przedstawiono tylko wybrane wyniki badań symulacyjnych procesu pękania w postaci graficznej. W wyniku przeprowadzonych symulacji komputerowych otrzymano obszerny materiał badawczy, który poddano szczegółowej analizie w celu właściwej jego interpretacji.

EN

In this development work the results of computer simulation of cracking the samples for crack resistance tests have been presented. Authors made an attempt of computer modeling of the cracking process on pack of engineering software type CAD/CAM/CAE - I-DEAS NX ver. 11. Sample with the shape of rectangular prism beam with rectangular notch in its middle part has been used for simulation. The sample has been subjected to three-point bending. Material, from which the sample was made of, was composite of polypropylene with 25% content of glass fibre. It was necessary to present only selected tests results of simulation process of cracking. The results of simulation the cracking process have been presented in graphic form. In result of carried out the computer simulation, very wide research material was obtained, which has been subjected to detailed analysis for its right interpretation.

7

Metoda pomiaru wielkości wzrastającego pęknięcia półeliptycznego za pomocą pęków światłowodów i barwienia

Goss C., Mazur A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2001

|

Vol. 50, nr 4

29-39

PL

W pracy przedstawiono metodę pomiaru i wyniki badań rozwoju pęknięć półeliptycznych próbek płaskich. Metodę pomiaru oparto na sprzęcie używanym w telemetrii Telekomunikacji S.A. Rejestrowano również zmiany wielkości powierzchni pęknięcia za pomocą barwienia. Przedstawiono schemat układu pomiarowego i opis urządzeń użytych do jego budowy. Omówiona metoda pomiaru wielkości wzrastającego pęknięcia umożliwia określenie prędkości pękania i trwałości rurociągu.

EN

This paper presents the research of the measurement results of the evolution of the fatigue cracks of the plane samples. The research employed the equipment used in telemetry of Telecommunication S.A. The changes of the size of surface area of crack were also registered with the aid of colouring. The schematic of the measurement circuit was presented along with the description of equipment used for its construction. The presented method of the measurement of the increasing crack enables the description of seed, thus the stability of the pipeline.

8

Prognostication of fatigue life of optical fibers.

Banaszek Jan

Archive of Mechanical Engineering

|

1998

|

vol. XLV, nr 4

257-274

EN

The analysis of strength examination tests on optical fibres is presented in this paper. The fibres, made of silica glass with two-layer coating, were subjected to a dynamic loading. Three different deformation rates were applied in the tests. In explicating the results, and in the analysis of crack growth, the author employed Charles-Hillig model of stress corrosion, to which the laws of crack mechanics were applied. The functions of fibre strength versus stress increase rate, measured in ambient air and in aqueous NaCl solution, were utilised to determine the parameters of crack growth. It was found that the increase of environment humidity led to acceleration of crack development. The prameters of crack growth were consequently used for predicting the fibre fatigue life. The predicted time-to-failure value of the fibre is consistent with that found as a result of tests under static load.

PL

W artykule przedstawiono opracowanie i analizę wyników badań wytrzymałości włókien światłowodowych ze szkła kwarcowego z powłoką dwuwarstwową, poddanych obciążeniu rosnącemu ze stałą prędkością dla trzech prędkości odkształcenia. W opracowaniu wyników oraz analizie rozwoju pęknięcia posłużono się modelem korozji naprężeniowej Charlesa i Hillinga, do którego zastosowanio prawa mechaniki pękania. Zależność wytrzymałości śwaitłowodu od prędkości zmian naprężenia w środowisku otaczającego powietrza i roztworu wodnego NaCl wykorzystano do określenia parametrów rozwoju pęknięcia. Zwiększenie wilgotności środowiska prowadzi do przyspieszenia rozwoju wady. Parametry wzrostu pęknięcia wykorzystano do prognozowania trwałości światłowodu. Przewidywana trwałość włókna światłowodowego jest zbieżna z wynikami prób pod obciążeniem stałym.