Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical strength study of ultra-light composite seat frame destined to passengers transport

Czechowski Leszek, Kotełko Maria, Jankowski Marcin

Archiwum Motoryzacji

|

2021

|

Vol. 94, nr 4

5--15

EN

The paper concerns numerical study of the ultra-light seat frame serving transported patients in ambulance. The structure of seat was designed to be built of the carbon fibers, aluminium and steel. The present prototype distinguishes itself with low mass and high strength. During modelling, the stress state and displacement state were verified based on requirements according to regulation ECE14. In simulation, solid, beam and connection elements were employed to consider all the parts of structures. The analysis of the stress state verification based on the assumptions of boundary conditions close to regulation ECE14. The isotropic materials were considered to be in elastic range. In case of composite materials, TSAI-WU (TSW) criterion for assessment of strength was taken into account. Five different variants of seat were taken into consideration to indicate the differences between them. The paper includes the results of analysis of composite structure under static loads which were shown and discussed.

2

Tensile validation tests with failure criteria comparison for various GFRP laminates

Wiczenbach Tomasz, Ferenc Tomasz

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 3

525--541

EN

The paper studies the mechanical properties of glass fibre reinforced polymers (GFRP) with various types and orientation of reinforcement. Analyzed specimens manufactured in the infusion process are made of polymer vinyl ester resin reinforced with glass fibres. Several samples were examined containing different plies and various fibres orientation [0, 90] or [+45, –45]. To assess the mechanical parameters of laminates, a series of experimental tests were carried out. The samples were subjected to the uniaxial tensile tests, which allowed us to obtain substitute parameters, such as modulus of elasticity or strength. After all, results from experiments were used to validate the numerical model. A computational model was developed employing ABAQUS software using the Finite Element Method (FEM). The analysis was performed to verify and compare the results obtained from numerical calculations with the experiments. Additionally, the following failure criteria were studied, based on the index of failure IF Maximum Stress, Maximum Strain, Tsai-Hill, and Tsai-Wu. The results confirmed the assumptions made for the footbridge's design purpose, which is made using examined material. Moreover, comparing the experimental and numerical results found that in the linear-elastic range of the material, they are consistent, and there is no significant difference in results.

PL

W artykule zbadano właściwości mechaniczne polimerów wzmocnionych włóknem szklanym (GFRP) o różnych typach i orientacji zbrojenia. Analizowane próbki, wytworzone w procesie infuzji, wykonane są z polimerowej żywicy winyloestrowej wzmocnionej włóknem szklanym. Zbadano kilka próbek zawierających różną liczbę warstw, a także różną orientację włókien [0/90] lub [+45/–45]. Aby ocenić parametry mechaniczne laminatów, przeprowadzono szereg badań eksperymentalnych. Próbki poddano testom jednoosiowego rozciągania, co pozwoliło uzyskać parametry zastępcze, takie jak moduł sprężystości czy wytrzymałość. Wyniki eksperymentów posłużyły do walidacji modelu numerycznego. Model obliczeniowy opracowano za pomocą oprogramowania ABAQUS z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES). Analizę przeprowadzono w celu zweryfikowania i porównania wyników otrzymanych z obliczeń numerycznych z wynikami eksperymentów. Dodatkowo zbadano następujące kryteria zniszczenia, w oparciu o wskaźnik zniszczenia IF: Maksymalne naprężenie, Maksymalne odkształcenie, Tsai-Hill i Tsai-Wu. Wyniki potwierdziły założenia przyjęte przy projektowaniu kładki, którą wykonano z badanego materiału. Ponadto porównując wyniki eksperymentalne i numeryczne stwierdzono, że w zakresie liniowo-sprężystym materiału są one spójne i nie ma istotnych różnic w wynikach.

3

Modelowanie laminatów w praktyce inżynierskiej

Puchała Krzysztof, Szymczyk Elżbieta, Jachimowicz Jerzy

Przegląd Mechaniczny

|

2019

|

nr 3

29--34

PL

Ze w zględu na korzystne właściwości mechaniczne kompozytów (w szczególności laminatów) i możliwość kształtowania ich struktury (dostosowania do obciążeń eksploatacyjnych) są one stosowane na struktury nośne w przemyśle lotniczym, obronnym, motoryzacyjnym, energetyce wiatrowej i innych. W artykule przeprowadzono przegląd literatury w zakresie mechaniki laminatów i ich modelowania oraz przedstawiono klasyfikację materiałów w zależności od stopnia uporządkowania ich struktury. Omówiono sposoby wyznaczania sztywności i wytrzymałości panelu laminatowego (na poziomie laminatu i pojedynczej laminy), w tym stosowane kryteria zniszczenia i warunki wytrzymałości. Przedstawiono metodykę analizy laminatów stosowaną w praktyce inżynierskiej dla modeli o różnym poziomie szczegółowości.

EN

Due to the favourable mechanical properties of composites (in particular laminates) and the possibility of shaping their structure (adjustment to operating loads), they are used for load-bearing structures in the aerospace, defence, automotive, wind energy and other industries. The paper presents a review of literature in the field of laminate mechanics and their modelling and the classification of materials depending on the degree of ordering their structure. The methods of determining the stiffness and strength of the laminate panel (at the laminate and single lamina level), including the applied criteria of destruction and strength conditions, were discussed. The methodology of laminate analysis used in engineering practice for models with different levels of detail was presented.

4

Load-carrying capacity of the GFRP and CFRP composite beams subjected to three-point bending test - numerical investigations

Banat Dominik

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 23, nr 1

277--286

EN

The subject of this article is the finite element method (FEM) simulation of the multi-layered rectangular composite beam subjected to three-point bending test. The study is focused on the composite beams made of glass or carbon fibre-reinforced laminates (glass fibrereinforced polymer [GFRP] and carbon fibre-reinforced polymer [CFRP]) for which different laminate stacking were addressed. Three beam geometries with various length-to-thickness ratios included short beam shear (SBS) test, provided the beam is short relative to its thickness, which maximised the induced shear stresses. Simulation included the application of Tsai-Hill, Hoffman, Tsai-Wu, Hashin and Puck failure criteria to perform the composite beam failure analysis wherein the matrix and fibre failure were considered separately. Numerical failure studies also aimed to verify the beam failure modes and the participation of stress tensor elements in material failure.

5

Modelowanie i symulacja próby rozciągania jednokierunkowego próbki kompozytowej GFRP w systemie MSC.Marc

Zając K.

Modelowanie Inżynierskie

|

2018

|

T. 37, nr 68

142--148

PL

W artykule przedstawiono wyniki eksperymentu i symulacji próby rozciągania próbek kompozytowych o osnowie winyloestrowej, wzmocnionych tkaniną szklaną zszywaną zrównoważoną. Obliczenia przeprowadzono w systemie MSC.Marc, wykorzystującym metodę elementów skończonych. Przetestowano następujące kryteria niszczenia laminy, bazujące na indeksie/indeksach zniszczenia: Maximum Stress, Maximum Strain, Hoffman, Hill, TsaiWu oraz Hashin Fabric. Model numeryczny podstawowy składa się z elementów skończonych 4-węzłowych kwadratowych, o wymiarze 2,5x2,5 [mm]. Dla kryterium Hashin Fabric przeprowadzono dodatkowo obliczenia dla dwukrotnie zagęszczonej i dwukrotnie rozrzedzonej siatki elementów skończonych. Wyniki symulacji porównano z wynikami badań eksperymentalnych.

EN

The paper presents the results of the experiment and simulation of a tensile test of composite samples with a vinyl ester matrix reinforced with a balanced stitched glass fabric. The calcula-tions were performed using the MSC.Marc system and the Finite Element Method. The fol-lowing laminae failure criteria were tested based on failure index/indices: Maximum Stress, Maximum Strain, Hoffman, Hill, Tsai-Wu and Hashin Fabric. The basic numerical model con-sists of 4-node square finite elements with a dimension of 2.5×2.5 [mm]. For the Hashin Fab-ric criterion, additional calculations were made for double-density and twice as thinner finite element mesh. The simulation results were compared with the results of experimental studies.

6

Maxwell Stress Tensor in Coaxial High Voltage Cable

Hoffmann T. J., Pytliński R.

Machine Dynamics Research

|

2017

|

Vol. 41, No. 4

163--172

EN

The paper describes Maxwell stress tensor in a coaxial cable of high voltage. The model of an infinitely long conductor with a fixed effective current has been used. Here, in the conductor, electromagnetic field intensity as well as the components of Maxwell stress tensor are determined in all layers of the cable. The paper concentrates also on the adaptation of the strength hypothesis in magnetoelasticity. Complex stress states have been shown in the form of reduced stresses in accordance with two failure criteria of T. M. Huber and Tresca – Guest and presented in the form of 3D graphs in Mathematica by Wolfram Research Inc.

7

Zastosowanie MES do weryfikacji badań zniszczenia cienkościennych profili z materiału typu FML

Banat D., Mania R.

Modelowanie Inżynierskie

|

2016

|

T. 28, nr 59

12--18

PL

Tematem pracy są badania stateczności cienkościennych konstrukcji kompozytowych typu Fiber Metal Laminate (FML). Analiza dotyczy profili o otwartym przekroju poprzecznym w kształcie zetownika oraz ceownika, poddanych osiowemu ściskaniu. W odniesieniu do oceny zachowania profili w stanie krytycznym i pokrytycznym przeprowadzono analizę stanu naprężenia przy zastosowaniu kryteriów zniszczenia dla materiałów warstwowych. Porównanie zastosowania kryteriów zniszczenia w MES przeprowadzono dla 7-warstwowych profili FML typu 3/2 - w stanie krytycznym i pokrytycznym. Analiza porównawcza została wykonana dla kryterium Hubera-MisesaHencky’ego w warstwach materiału izotropowego oraz kryteriów Tsai-Wu, Hashina i Pucka dla warstw ortotropowych.

EN

The subject of this paper is the buckling investigation of thin-walled composite structures made of Fibre Metal Laminate (FML). Study concerns Z-shape and channel cross section members subjected to axial compression. With regard to the profiles’ stability assessment in critical and post-buckling state, stress analysis for multilayered material was performed with failure criteria application. Comparison of failure criteria application in FEM was carried out for 7 - layered, 3/2 FML type columns - in critical and post-buckling state. The comparative analysis was performed with the Huber-Mises-Hencky criterion in the isotropic layers and Tsai-Wu, Hashin and Puck criteria in orthotropic layers.

8

Modele nośności granicznej ścian ścinanych – weryfikacja eksperymentalna

Jasiński R.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 6

224--228

PL

W artykule przedstawiono porównanie wyników obliczeń kratownicowych modeli prętowych, stosowanych w niezbrojonych ścianach ścinanych poziomo, z wynikami badań przeprowadzonych w Holandii, Portugalii i Szwajcarii. Ponadto wyniki obliczeń porównałem z badaniami własnymi ścian ścinanych poziomo wzniesionych z cegły pełnej, elementów silikatowych i z autoklawizowanego betonu komórkowego. Ze względu na specyfikę obciążenia i schemat statyczny dokonano stosownej modyfikacji modelu.

EN

The article presents a comparison of the results of calculations made by the authors of equilibrium models with the results of research carried out in the Netherlands, Portugal and Switzerland. In addition, the author compared the results of the calculation of own research made in Poland horizontal shear walls made of clay bricks, calcium silicate and autoclaved aerated concrete units. Due to the nature of the load and static scheme have been used to modify the model.

9

Modele nośności granicznej ścian ścinanych – podstawy teoretyczne

Jasiński R.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 5

141--144

PL

Oprócz modeli tarczowych, które opracowano na podstawie obserwacji mechanizmu zniszczenia, do bezpiecznego obliczania nośności ścian stosowane są modele prętowe. W zależności od warunków podparcia i obciążenia ściany wyróżnić można proste modele prętowe, kiedy do ściany przyłożone jest obciążenie skupione (modele typu I) lub modele z rozmytymi prętami (modele typu II), gdy ściany obciążone są równomiernie na krawędzi. Podstawową zasadą wykorzystywaną przy budowie tego typu modeli jest ograniczenie do minimum liczby prętów, przy jednoczesnym zachowaniu geometrycznej niezmienności modelu. Artykuł jest drugą częścią przeglądu metod obliczeń nośności na ścinanie niezbrojonych ścian murowanych. Pierwsza część została opublikowana w „Materiałach Budowlanych” nr 4/2015 [3]. W kolejnej części zaprezentowana zostanie eksperymentalna weryfikacja modeli prętowych.

EN

In addition to the panel model, which was developed based on observations of the destruction mechanism to secure cracks resistance calculator walls struts models are used. Depending on the support and the loads the wall can be identified simple models struts wall when the concentrated load is applied (Model Type I) or rods smeared models (models of type II), when the walls are loaded evenly on the edge. The basic principle used in the construction of such models to minimize the number of rods, while retaining the model geometric invariance. The article is the second part of the review of the methods of calculation shear capacity of unreinforced masonry walls. The first part of the reader can be found in the „Materiały Budowlane” No. 4/2015 [3]. The next part will be presented experimental verification of simple equilibrium models.

10

Determination of mortar and brick failure surface based on research in a complex state of stress

Drobiec Ł., Šlivinskas T.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 12

42--44

EN

The paper shows a investigation of masonry components in a complex state of streses. In the mortar and brick material model the Willam-Warnke failure criteria are used. All parameters of failure criteria are obtained from mortar and brick samples investigations. To estimate the position of the meradians of the failure surface, the triaxial and uniaxial tests of mortar and brick were made.

PL

W artykule opisano wyniki badań komponentów muru w zlożonych stanach naprężenia. Jako kryterium zniszczenia zaprawy i cegły przyjęto model Willama-Warnkego. Wszystkie parametry powierzchni zniszczenia zostały określone na podstawie badań zaprawy i cegły. W celu wyznaczenia południków powierzchni granicznej wykonano badania zaprawy i cegły w trójosiowym aparacie ściskania

11

Microstructural failure criteria for S235JR steel subjected to spatial stress states

Kossakowski P. G.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 15, no. 1

195--205

EN

The study deals with failure criteria for S235JR steel subjected to spatial stress states. The predictions were made using the modified Gurson–Tvergaard–Needleman (GTN) material model, which takes into account the effect of microstructural damage. The relationship between the material strength parameters and the microstructural changes caused by plastic deformation was established by analyzing the void volume fraction. The microstructural failure criteria determined for S235JR steel refer to the moment of decrease in strength and rupture.

12

Prediction Accuracy of Failure Criteria in FE-analyses of Hydroforming Processes

Hartl C., Radetzky M.

Machine Dynamics Research

|

2014

|

Vol. 38, No. 4

69-77

EN

Simulations of tube hydroforming processes require a reliable prediction of the occurrence of plastic instabilities, which are limiting the maximum feasible expansion of the formed tube. To determine the onset of necking, as one of the important instabilities in hydroforming, the use of forming limit diagrams is a well-established practice. This method was initially developed for sheet metal forming processes and is commonly applied also for hydroforming, in spite of the fact that the prediction accuracy depends on the strain path at the analysed position of the formed component. To establish according forming limit diagrams, experimental as well as theoretical techniques exist. Ductile fracture criteria, based on the calculation of forming-history-dependent damage values and considering the development of continuum variables such as stress and strain, are alternative methods of failure prognostication and appealing because of their simplicity. Against the background to obtain an information about the quality in failure prediction of theoretically determined forming limit diagrams and damage-value-based methods for hydroforming component design, an evaluation of , selected examples, of these methods was conducted using simulations with the finite element method. To enable a reliable comparison with experiments, published results of aluminium tube hydroforming were taken where load paths for the forming operation were applied which resulted in a predominantly constant strain ratio at the point of maximum expansion. It was found that the investigated criteria resulted in different prognostication for the onset of plastic instability.

13

Sukces projektu: kryteria pomiaru, definicje

Urbanelis R.

Gospodarka Materiałowa i Logistyka

|

2014

|

nr 1

18--26

PL

Istnieje wiele publikacji traktujących o czynnikach sukcesu projektu: autorzy przedstawiają badania, ankiety i szeregują czynniki od najbardziej istotnych, grupują je i klasyfikują. Jednocześnie bardzo niewiele publikacji definiuje sukces lub niepowodzenie projektu jako takie lub omawia kryteria, którymi mierzony będzie ów sukces. Niniejsza praca systematyzuje obecny stan wiedzy i podejście autorów do interpretacji i kryteriów sukcesu: omawia rolę trójkąta projektowego w definicji sukcesu, przytaczając jednocześnie kontrprzykłady w tym zakresie. Pokazuje, jak koncepcja sukcesu zmieniała się przez ostatnie dziesiątki lat, a następnie – jak ocena sukcesu bądź niepowodzenia tego samego projektu może zmieniać się w ujęciu czasowym i jak odnieść ją do poziomu operacyjnego, taktycznego i strategicznego organizacji. Na końcu publikacji autor postuluje kompromisowe i „miękkie” podejście do definicji sukcesu oparte na konkretnych grupach kryteriów, ale również narracji, retoryce czy upływie czasu.

EN

There have been a lot of papers discussing project success factors: numerous authors present research results, pools, and putting success/failure factors in order of importance, or grouping them and classifying them. At the very same time, there’re only a few papers that define project success or failure per se, or discuss criteria how that success will be measured. This paper brings up current knowledge status, and author’s approach to interpretation of the success criteria: it discusses role of project’s triangle in definition of success, showing also counterexamples in this matter. It shows how the concept of success evolved over the years, then how judgment of the very same project can change in time, and how to map this judgment to operational, tactical and strategic levels of the organization. At the end of the paper, author postulate compromised and “soft” approach to project success definition, on one side based on clearly pre-defined groups of criteria, but on the other side based on narration, rhetoric and flow of time.

14

Static and fatigue strength composite plates with holes

Barski M.

Composites Theory and Practice

|

2014

|

R. 14, nr 1

3--7

EN

The number of structures made from multi-layered composite materials increases every year. Some of these structures include different cutouts, which result from the manufacturing process or are needed for maintenance. This kind of discontinuities are the source of stress concentrations, which cause the nucleation and evolution of various forms of damages in composite materials. The problem of the damage becomes particularly important when the structure is subjected to cyclic loads. The present work concentrates on the investigation of the strength evaluation for rectangular composite plates with internal holes of different shapes. Numerical results are presented for circular, elliptic and square (with rounded corners) holes placed in the centre of a plate, which is subjected to bi-directional tension pressure imposed along the outer edges. It is assumed that the stacking sequence is symmetric with respect to the middle surface of the structure. The considered plates are made from an angle-ply laminate, which consists of the twelve layers with a fiber orientation angle ±θ, for example [±5°, ±5°, ±5°, ±5°]s, where 's' denotes the symmetry. The fiber orientation angle θ is studied in order to find the maximum strength of the considered plate. The solution is sought from the following discrete values, namely [0°, 5°, 10°, 15°, ... , 90°]. The numerical calculations are performed with the use of the multipurpose finite element code ANSYS 12.1. In order to estimate the static strength of the structure, the linear (admissible stress) first ply failure criteria are applied. The influence of the geometry of the plate and the cutout on the optimal solution (fiber orientation angle ±θ) is also investigated. It is assumed that the ratio of the area of the analyzed plate and the hole is constant for the different shapes of holes. Simulations are performed for the two different materials, where the ratio of Young's modulus E1, E2 equal, respectively, E1/E2 << 1 (anisotropy) and E1/E2 ≈ 1 (quasi-isotropy).

PL

Obecnie z wielowarstwowych materiałów kompozytowych wykonywanych jest coraz więcej elementów konstrukcji. Wiele z tych elementów posiada rozmaite otwory niezbędne w procesie montażu, a następnie w procesie eksploatacji. Tego typu nieciągłości stanowią główną przyczynę powstawania koncentracji naprężeń. Zjawisko to z kolei jest przyczyną powstawania i narastania uszkodzeń, szczególnie przy obciążeniach zmiennych w czasie. Z tego też powodu niezwykle istotne staje się zagadnienie optymalnego projektowania tychże materiałów z punktu widzenia wytrzymałości zmęczeniowej. W pracy rozważano płaski, prostokątny element kompozytowy z centralnie zlokalizowanym kołowym, eliptycznym lub kwadratowym otworem. Element ten poddany jest działaniu ciśnienia przyłożonego na krawędziach zewnętrznych. Obciążenie to ma charakter proporcjonalny i zawarte jest w płaszczyźnie elementu. Założono symetryczną względem powierzchni środkowej konfigurację laminatu typu angle-ply, złożoną z ośmiu warstw wykonanych z identycznego materiału. Celem optymalizacji jest wskazanie takiej wartości kąta orientacji włókien ±θ, która gwarantuje największą możliwą wytrzymałość konstrukcji statyczną konstrukcji, a co za tym idzie, również zmęczeniową. Rozwiązanie poszukiwane jest w zbiorze wartości dyskretnych [0°, 5°, 10°, 15°, … , 90°]. Do wykonania niezbędnych obliczeń wytrzymałościowych wykorzystano komercyjny system oparty na metodzie elementów skończonych ANSYS 12.1. Do oszacowania nośności konstrukcji wykorzystano liniowe (naprężeniowe) kryterium zniszczenia typy first ply failure. Analizie poddano również wpływ zarówno wymiarów geometrycznych płyty, jak i otworu na optymalne wartości kąta orientacji włókien, przy czym założono, że pole powierzchni rozważanych płyt oraz otworów jest stałe. Symulacje przeprowadzono dla dwóch materiałów, dla których stosunek wartości modułów Younga wynosi odpowiednio E1/E2 << 1 oraz E1/E2 ≈ 1.

15

Wyznaczanie wytrzymałości na rozciąganie betonu i skał metodą "brazylijską" w konfrontacji z zastosowanym kryterium zniszczenia materiału

Gontarz J., Podgórski J.

Budownictwo i Architektura

|

2014

|

Vol. 13, nr 2

191--200

PL

W pracy przedstawiono analizy tzw. brazylijskiej próby ściskania walca dwoma liniowymi, równoważącymi się obciążeniami, przyłożonymi wzdłuż tworzących, pod kątem możliwości prawidłowego wyznaczania wytrzymałości na rozciąganie. Analizy te zawierają precyzyjnie wyznaczone pola naprężeń, bez osobliwości w miejscu przyłożenia siły, wyznaczenie naprężenia krytycznego w świetle klasycznych oraz współczesnych kryteriów zniszczenia materiału kruchego oraz wyznaczenie położenia punktu, w którym prawdopodobnie zostanie zainicjowana szczelina niszcząca próbkę.

EN

The paper presents the analysis of the Brazilian compression tests considering the possibilities of determining the proper tensile strength. These analyses include the precise designation of the stress field without singularity at the point of application of force, the evaluation of critical stress in the light of classical and contemporary failure criteria for a brittle material, and determination of the position of the point where the destructive crack is expected to be initiated in the sample.

16

Statistical and Probabilistic Techniques in Modeling of Epoxy Cracking Phenomena

Nowak T., Ambroziński M.

Computer Methods in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, No. 1

49--55

EN

Epoxy resins filled with mineral particles, such as silica and alumina, are well known and extensively used as insulating materials in power product applications. They are relatively cheap and easy to process, and their dielectric, thermal and mechanical properties are appropriate to maintain their functionality in different electrical devices. However, the mechanical performance of particle filled epoxy systems can be often influenced by limited resistance to cracking. It is frequently experienced during the lifetime of the epoxy cast products that some members of the production lot will crack during verification tests, while the others will remain healthy, even if the test loads are seriously increased. It is especially seen during low-temperature tests, when the thermal conditions are changed from +120°C to -60°C, when a few products can crack at +10°C, while others may easily survive till end of the tests. This phenomenon prohibits of using the classical material strength as a failure criterion. For this reason, some statistical and probabilistic approaches to describe the cracking resistance of the epoxy-based material have to be considered. This work is focused on a study of process-induced residual stresses in epoxy components and their effect on material cracking likelihood. The proposed failure probability model incorporates Weibull distribution. The paper provides the experimental procedure for estimation of the Weibull model parameters (α,β), as well as implementation remarks. In addition, the Design of Experiment (DoE) method was used to support FEM calculations, and to find out the correlation between product design parameters and the failure likelihood. Finally, the article outlines some recommendations for applying statistical and probabilistic methods into numerical procedures of FEM analysis.

PL

Żywice epoksydowe zawierające napełniacze mineralne, takie jak tlenek glinu czy krzemionka, są chętnie stosowane jako materiały izolacyjne w produktach przemysłu energetycznego. Materiały te oferują dobre właściwości dielektryczne, termiczne oraz mechaniczne, są stosunkowo łatwe w obróbce, a jednocześnie ekonomiczne. Jednak żywice epoksydowe z napełniaczami mineralnymi wykazują także pewne wady, wśród który najbardziej kłopotliwą jest niska odporność na pękanie. Cecha ta, jest tym bardziej uciążliwa, iż ma charakter silnie stochastyczny. Często zdarza się bowiem, że realizacja cyklicznych testów zmienno-temperaturowych w zakresie roboczym od -60°C do +120°C skutkuje zniszczeniem części próbek już przy pierwszym cyklu przy temperaturze +10°C, podczas gdy inne produkty zachowują swoją integralność przez cały zakres testu. Taki charakter materiału w znaczniej mierze utrudnia zastosowanie klasycznie rozumianej wytrzymałości materiału, jako kryterium zniszczenia. Zachęca natomiast do zastosowania metod statystycznych, dzięki którym zjawisko pękania żywicy epoksydowej można opisać w sposób probabilistyczny - bliższy rzeczywistości. W artykule przedstawiono analizę naprężeń mechanicznych wywołanych procesem produkcyjnym elementu z żywicy epoksydowej z napełniaczem mineralnym, zawierającego metalowe elementy. Z uwagi na stochastyczny charakter zjawiska pękania takich wyrobów, zastosowano model zniszczenia w oparciu o rozkład Weibulla. Zaproponowano doświadczalną procedurę dla wyznaczenia parametrów modelu Weibulla (α,β), jak również wskazano algorytm uzupełnienia deterministycznych metod obliczeniowych MES o model prawdopodobieństwa. Wykorzystano statystyczną metodę projektowania eksperymentu (DoE) by przeprowadzić analizy numeryczne MES w taki sposób, by uzyskać liczbową korelacją pomiędzy parametrami geometrycznymi projektowanego wyrobu a jego prawdopodobieństwem zniszczenia. Artykuł przedstawia także kilka zaleceń praktycznych zarówno dla wykorzystania metod statystycznych i probabilistycznych w obliczeniach numerycznych, oraz sposobów obniżenia naprężeń rezydualnych w wyrobach z żywicy epoksydowej.

17

Warunki stanu granicznego dla ośrodków rozdrobnionych

Dołżyk K.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

Vol. 2, no. 2

123-128

PL

W latach 60-tych ubiegłego wieku zaproponowano wiele warunkow stanu granicznego dla ośrodkow rozdrobnionych. Większość warunków uwzględnia wpływ pośredniego naprężenia głównego na wytrzymałość i przyjmuje liniową zależność wytrzymałości od wartości średniego ciśnienia. Przyjmując że wytrzymałość ośrodka rozdrobnionego nie zależy od pośredniego naprężenia głównego, wytrzymałość ośrodka rozdrobnionego może być określona warunkiem Coulomba-Mohra o dwoch parametrach: kohezji c i kącie tarcia wewnętrznego. Ze względu na swoją prostotę warunek Coulomba-Mohra jest najczęściej wykorzystywany w praktyce inżynierskiej.

EN

Many failure criteria were proposed for geomaterials in the sixties of the 20th century. In most of them the influence of middle main stress is neglected and linear influence of hydrostatic pressure on failure is assumed. The most popular and simplest is the Mohr-Coulomb criterion of failure with two material failure parameters: angle of friction and cohesion c. The Mohr-Coulomb criterion is most often used in engineering practice.

18

Adapting of the Willam-Warnke failure criteria for young concrete

Klemczak B.

Archives of Civil Engineering

|

2007

|

Vol. 53, nr 2

323-339

EN

The proposition of two failure criteria for young concrete is presented in the paper. The proposed failure criteria refer to well-known Willam-Warnke 3- and 5-parameter model. Slight modifications of these models, aiming to fit the experimental evidence better and to remove some shortcomings of the original Willam-Warnke models were introduced recently by Majewski. These suggestions connected mainly with introducing caps in the area of tensile and low compressive mean stress were adapted for young concrete. Additionally, the results of the original triaxial compression tests of young concrete supported the concept of the proposed models and enable the determination of the expression describing the failure surface. The triaxial tests were done on cylindrical specimens using ELE Hoek Cell TNX. The age of testing concrete was 1, 3, 7 and 28 days in each series.

PL

Przedstawiono propozycję dwóch kryteriów zniszczenia dla młodego betonu. Zaproponowane kryteria odnoszą się do znanego 3-parametrowego i 5-parametrowego kryterium Willama-Warnke'go. Niewielkie modyfikacje modeli Willama-Warnke'go, mające na celu uzyskanie lepszej zgodności modeli z wynikami badań doświadczalnych zaproponował ostatnio Majewski. Wspomniane modyfikacje, związane głównie z wprowadzeniem nasadek w strefie niskich naprężeń średnich ściskających oraz w strefie naprężeń średnich rozciągających, zostały zaadaptowane dla młodego betonu. Dodatkowo, podstawą dla wyznaczenia równań opisujących powierzchnie graniczne były wyniki oryginalnych badań trójosiowych młodego betonu. Zaproponowane kryteria zniszczenia dla młodego betonu można podsumować w następujący sposób: • W modelu 3-parametrowym południki są liniami prostymi, a powierzchnia graniczna jest otwarta w kierunku hydrostatycznych naprężeń ściskających. W strefie niskich naprężeń hydrostatycznych ściskających i rozciągających wprowadzono nasadki paraboliczne. • Końcowa wersja 5-parametrowej powierzchni granicznej składa się z parabolicznych nasadek w strefie hydrostatycznych naprężeń rozciągających i niskich naprężeń ściskających, parabolicznych południków w strefie średnich naprężeń hydrostatycznych ściskających oraz południków prostoliniowych w strefie wysokich wartości naprężeń hydrostatycznych ściskających. • W przekroju dewiatorowym powierzchnia graniczna w obu modelach nie jest powierzchnią obrotową i jest opisana zgodnie z koncepcją Willama i Warnke'go krzywymi eliptycznymi. • Podstawą do wyznaczenia równań opisujących zaproponowane powierzchnie graniczne były oryginalne badania trójosiowe młodego betonu. Badania zostały wykonane dla betonu 1, 3, 7 i 28 dniowego w komorze trójosiowego ściskania ELE Hoek Cell TNX.

19

Warunki graniczne w procesach rozpęczania hydromechanicznego

Sadłowska H., Kocańda A.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2005

|

T. 16, nr 3

17-24

PL

Procesyrozpęczania hydromechanicznego są stosunkowo nowymi w technologii obróbki plastycznej w porównaniu z kuciem, prasowaniem czy wyciskaniem. Ich szerokie stosowanie utrudnia niska wydajność produkcji, problemy z uszczelnianiem narzędzi, konieczność użycia zaawansowanych systemów kontrolnych, itp. Skrócenie czasu projektowania procesów i ograniczenie kosztownych prób technologicznych umożliwiają obecnie metody modelowania komputerowego. Otrzymanie dokładnych wyników obliczeń wymaga znajomości odpowiednich właściwości odkształcanych materiałów, parametrów procesów i kryteriów pękania. W artykule przedyskutowano problematykę takich kryteriów i sposób przewidywania wykresu odkształceń granicznych. Przedstawiono także ich zastosowanie w symulacjach komputerowych dwóch procesów wybrzuszania czasy i rozpęczania trójnika.

EN

The hydroforming processes are relatively new forming technologies as comparing to forging, stamping, extrusion. They cause some problems related with lower reliability, as well as production rate, highly-demanded control system, oil sealing problem, etc. In order to reduce process development time, it is indispensable to conduct computer simulation before detailed design and costly prototyping stages. To ensure accurate simulation results, proper material properties, process parameters and failure criteria must be known. Some criteria for ductile fracture and the prediction of forming limit diagram (FLD) are discussed and the results of two computer simulations with FLD predicting are presented in this paper.

20

Yielding and failure criteria, M.T. Huber and the importance of understanding Polish.

Wroński A.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 5

968-969

EN

One of the customs of British universities is for a newly appointed professor to give an "inaugural lecture" on a subject of his/her choice. The author delivered his inaugural lecture on 8 February 1994 on the theme of "Engineering Materials Research at Bradford - The European Dimension and The Importance of Understanding Polish". As the title indicates, the presentation dealt mainly with the European Community co-operative projects on which the inaugural lecturer was then working. The introduction referred to his masters or teachers: Bridgman, Popper, Cottrell, Griffith and Huber. This paper deals with Huber's influence on the author's research on failure criteria in ceramic and composite materials.