Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fatigue lifetime of 20MnV6 steel with holes manufactured by various methods

Bokůvka O., Jambor M., Trško L., Nový F., Lisiecka B.

Production Engineering Archives

|

2018

|

Vol. 19

3--5

EN

In this paper, the authors publish their own experimental results of the examination of the different holes (milled, drilled and drilled + shot peened) on the fatigue lifetime of 20MnV6 steel. The experiments were carried out at low-frequency loading (f = 10 Hz, pulsating tension loading) in the region from N = 2×105 up to N = 2×106 cycles. The best fatigue properties were obtained in the parts with drilled + shot peened holes.

2

Analiza wpływu zmian konstrukcyjnych elementów klejonych na wytrzymałość i trwałość zmęczeniową połączeń adhezyjnych

Zielecki W., Kubit A.

Przegląd Mechaniczny

|

2016

|

nr 1-2

26--30

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań określających wpływ modyfikacji konstrukcyjnych elementów klejonych na wytrzymałość i trwałość zmęczeniową złącza klejowego obciążonego na oddzieranie. Pomiary wytrzymałości zmęczeniowej przeprowadzono na wzbudniku elektrodynamicznym przy częstotliwości rezonansowej próbki złącza klejowego. Badaniom poddano próbki sklejone kompozycjami epoksydowymi Bison Epoxy oraz Epidian 57 z utwardzaczem PAC. Próbki klejone poddano modyfikacją poprzez wykonanie faz lub promieni w czołowej części złącza, co miało na celu zwiększenie grubości warstwy kleju w newralgicznym obszarze spoiny klejowej. Zastosowane modyfikacje, to wynik przeprowadzonych analiz naprężeń w złączu, które wykazały istnienie spiętrzenia naprężenia normalnego przy krawędzi spoiny na krótkim odcinku. Takie zjawisko prowadzi do szybkiej inicjacji zniszczenia spoiny, w związku z czym przeprowadzono próby zmęczeniowe dla zniwelowanego spiętrzenia naprężeń normalnych przez zwiększenie grubości warstwy kleju. Badania wytrzymałości zmęczeniowej wykazały znaczącą poprawę trwałości zmęczeniowej.

EN

The paper presents results of a research aimed at determining the possibility to improve fatigue properties of peel-loaded adhesively bonded joints by constructional modification of a adherend. The fatigue strength tests were carried out on electromagnetic inductor at the resonance frequency of adhesive-bonded joint specimens. The tests were carried out on specimens bonded by means of the Bison Epoxy and Epidian 57 epoxy compositions with the PAC hardener Joined elements were modified by carrying out chamfer or fillet to enlarge of an adhesive layer thickness which aim was to reduce stress concentration in frontal part of a joint. Mentioned modification is a result of research that confirms an existence of stress concentration on short section of frontal part of adhesive joint. That phenomenon can lead to quick initiation of adhesive joint destruction. Fatigue strength tests revealed significant improvement of fatigue endurance.

3

Model niszczenia zmęczeniowego spawanego złączy prostopadłych płyt

Kozak J., Górski Z.

Przegląd Spawalnictwa

|

2011

|

R. 83, nr 4

49-53

PL

Występujące w konstrukcjach statków pęknięcia zmęczeniowe powstają w miejscach szczególnie wrażliwych na obciążenia zmienne, tj. miejscach koncentracji naprężeń, do których należą złącza spawane. W przypadku zmęczeniowego pękania spawanych konstrukcji złożonych, do których należą konstrukcje kadłubów statku, proces pękania można podzielić na dwa stadia: propagacji pęknięcia w kierunku grubości oraz rozwoju pęknięcia na jego szerokości. Dodatkowo, niektóre z pęknięć zmęczeniowych rozwijają się w sposób niewidoczny i nie mogą być zauważone przez inspektora nadzoru, ze względu na warunki, w jakich odbywa się inspekcja (statek stojący w doku, oględziny w miejscach podatnych na pękania z reguły trudno dostępne, zanieczyszczone, znajdujące się w zamkniętych, nieoświetlonych przestrzeniach). W celu wyjaśnienia mechanizmu powstawania i rozwoju zmęczeniowego niszczenia w złożonych konstrukcjach spawanych przeprowadzono badania zmęczeniowe modelu spawanego złącza prostopadłych płyt poszycia w modelu węzła konstrukcyjnego statku - decydującym o wytrzymałości kadłuba. Badany model stanowił replikę węzła obłowego (miejsca połączenia burty z dnem) statku, wykonaną w skali zbliżonej do rzeczywistej i poddany był sinusoidalnemu wahadłowemu obciążeniu zmiennemu, które odpowiadało obciążeniu występującemu w konstrukcji rzeczywistej, wywołanemu siłami bezwładności od przyśpieszeń konstrukcji poddanej kołysaniu poprzecznemu. Na podstawie analizy wyników zaproponowano dwustopniowy model niszczenia zmęczeniowego węzła obłowego statku, wg którego opracowano analityczną metodę (wykorzystującą metodologię naprężeń nominalnych lub mechaniki pękania) określania trwałości zmęczeniowej złożonych węzłów konstrukcji okrętowych.

EN

Occurring in the ship construction fatigue cracks arise in the areas of design are particularly susceptible to changing loads such as acute stress concentration area, which includes the welded joints. For fatigue fracture of welded construction of complex structures which include the hulls of the ship, the process of cracking can be divided into two stages: propagation through the element thickness stage and the stage of crack propagation in the width direction of the element. In addition, some of the fatigue cracks are not visible in the developing process, and as such can not be seen by an observer (inspector), given the conditions in which the inspection (the ship standing in the dock, just out of service, places susceptible to cracking as a rule are hard-contaminated, in a closed, unlit spaces). In order to clarify the mechanism of formation and propagation of fatigue damage in the composite structures was carried out fatigue tests of welded perpendicular plate of the hull of the ship design of node model - determines the strength of the hull on a global scale. The test model was a replica of the bidge corner (ship's side with the bottom side joint) of the ship, made in a scale similar to the actual and subjected to a sinusoidal changing load, which corresponded to the load occurring in the actual structure induced by forces of inertia from the acceleration of the structures subjected to transverse swing. Based on the analysis results, it is proposed two-stage model of the fatigue ship bilge node damage on which analytical method (a combination of deformation methods and the methods based on fracture mechanics) to determine the fatigue life time of complex nodes in the ship structures was proposed.

4

Application of the strain energy density parameter for estimation of multiaxial fatigue life of sintered steels with stress concentrators

Łagoda T., Sonsino C. M., Ogonowski P.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2009

|

Vol. 47 nr 1

161-175

EN

This paper presents fatigue test results of a Fe-Cu sintered alloy (1.5% Cu) and three types of Fe-Cu-Ni sintered alloys (2% Cu, 2.5% Ni). Fe-Cu-Ni sintered alloys were produced under different compaction pressures and sintering temperatures. Round specimens with fillet notches were subjected to a constant amplitude pure bending, pure torsion and a combined in-phase and out-of-phase ( = 90.) bending with torsion. All results have been described by the criterion of the strain energy density parameter on the critical plane. It was assumed that the fatigue life is influenced by a linear combination of normal and strain energy density parameters with the coefficients that refer to the calculated plane. In particular, it allowed one to compute fatigue lives sufficiently comparable to the experimental ones.

PL

W pracy przedstawiono rezultaty badań zmęczeniowych spieku Fe-Cu o zawartości 1.5% miedzi oraz trzech rodzajów spieku Fe-Cu-Ni o zawartości 2% miedzi i 2.5% niklu. Do badań zastosowano próbki okrągłe z koncentratorami naprężeń w postaci odsadzenia. Zakres badań obejmował stałoampitudowe zginanie, skręcanie oraz kombinacje proporcjonalnego i nieproporcjonalnego zginania ze skręcaniem. Wyniki badań eksperymentalnych zostały opisane przy zastosowaniu kryterium parametru energetycznego, opartego na koncepcji płaszczyzny krytycznej. Trwałość zmęczeniowa została wyznaczona na podstawie liniowej kombinacji parametru gęstości energii odkształceń normalnych oraz stycznych z pewnymi współczynnikami w przyjętej płaszczyźnie krytycznej. W większości przypadków otrzymano zadowalającą zgodność trwałości obliczeniowych z eksperymentalnymi.

5

Wpływ wartości średniej naprężenia na trwałość zmęczeniową według parametru gęstości energii odkształceń

Kluger K., Łagoda T.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2007

|

Z. 4

60-62

PL

Ze zjawiskiem zmęczenia materiałów bardzo często można się spotkać w przemyśle lotniczym, przemyśle maszynowym, przemyśle samochodowym, w energetyce i wielu innych dziedzinach techniki, w których występują obciążenia zmieniające się w czasie. Wielu naukowcom z powodzeniem udało się rozwiązać problem występowania zjawiska zmęczeniowego niszczenia się elementów maszyn i konstrukcji przy obciążeniach symetrycznych, jednak najczęściej występującym problemem jest wpływ wartości średniej obciążenia. Wartość średnia obciążenia jest dodatkową statyczną siłą przyłożoną do cyklicznie lub losowo zmieniającego się obciążenia. Najprostszym przypadkiem wartości średniej jest ciężar własny konstrukcji.

EN

Fatigue of materials is well known in industry, for example in machine or car industry, in power engineering and many other fields where variable loads occur. Many research workers have solved many problems connected with fatigue failure of elements and structures under symmetric loads. The load mean value and its effects seem to be the most often occurring problems connected with fatigue. The load mean value is an additional static force, applied to cyclically or randomly changing loads. The structure dead weight is the simplest case of the mean value. This paper presents an algorithm for fatigue life estimation, using the strain energy density parameter including influence of the stress mean value for the uniaxial load state. The algorithm was verified while fatigue tests of 10HNAP steel.

6

Wpływ parametrów krzywej cyklicznego odkształcenia na wyznaczanie trwałości zmęczeniowej materiałów

Karolczuk A., Łagoda T., Walat K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2007

|

Z. 4

56-57

PL

Praca zawiera analizę wpływu różnych wartości parametrów krzywej cyklicznego odkształcenia na obliczeniową trwałość zmęczeniową stali niskowęglowej 12010.3 [1] przy zmiennoamplitudowych obciążeniach rozciągająco-ściskających. Rezultaty wyników badań otrzymano od prof. Biliego ze Słowackiej Akademii Nauk. Parametry krzywej cyklicznego odkształcenia opisanej zależnością Ramberga-Osgooda to jest: współczynnik wytrzymałości zmęczeniowej K’ oraz wykładnik zmęczeniowego umocnienia n’ zostały wyznaczone z przebiegów zmiennoamplitudowych o różnych poziomach obciążeń [2]. Tak wyznaczone parametry, charakteryzujące się pewnym rozrzutem, zostały porównane do parametrów otrzymanych metodą standardową po kilka próbek na kilku poziomach. W celu określenia poprawności parametrów krzywej cyklicznego odkształcenia, określonych na podstawie losowych przebiegów naprężeń i odkształceń, dokonano obliczeń trwałości zmęczeniowej metodą uwzględniającą wartości tych parametrów. Na podstawie zmiennoamplitudowych przebiegów naprężeń i przy użyciu kinematycznego modelu umocnienia materiału wyznaczono przebiegi odkształceń. Obliczone przebiegi odkształceń zostały użyte do określenia trwałości zmęczeniowej przy zastosowaniu liniowej hipotezy kumulacji uszkodzeń Serensena-Kogayeva [3]. Trwałość zmęczeniową wyznaczono w oparciu o kumulację uszkodzeń zmęczeniowych na podstawie modelu odkształceniowego oraz parametru gęstości energii odkształceń [4]. Otrzymane trwałości zmęczeniowe zostały porównane z danymi eksperymentalnymi, co pozwoliło na sformułowanie wniosków dotyczących wyznaczania parametrów krzywej cyklicznego odkształcenia na podstawie obciążeń zmiennoamplitudowych oraz ich wpływu na obliczeniową trwałość zmęczeniową.

EN

In the paper, the authors analyzed influence of different parameters of the cyclic strain curve on the calculated fatigue life of low-carbon steels under variable ampitude ensioncompression. Parameters of the cyclic strain curve described by the Ramberg-Osgood relationship, i.e. the fatigue strength coefficient K’ and the fatigue hardening exponent n’, were determined from random histories with various loading levels. Those parameters were compared with the parameters obtained with the standard method. In order to determine correctness of parameters of the cyclic strain curve determined from random histories of stresses and strains, fatigue life was calculated with use of the method including values of those parameters. Random stress histories and the kinematic model of material hardening were applied for determination of strain histories. The calculated strain histories were used for fatigue life determination with the Serensen-Kogayev linear hypothesis of damage accumulation. The obtained fatigue lives were compared with the test results. Then, it was possible to draw conclusions concerning determination of parameters of the cyclic strain curve based on random loading and their influence on the calculated fatigue life.

7

Trwałość zmęczeniowa przy losowym rozciąganiu-ściskaniu według różnych charakterystyk zmęczeniowych

Walat K., Łagoda T.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2007

|

Z. 4

127-128

PL

Warunki losowych stanów naprężenia są bardzo często powodują powstawania pęknięć zmęczeniowych elementów maszyn i konstrukcji mechanicznych pod wpływem obciążeń eksploatacyjnych. Celem niniejszej pracy jest porównanie trwałości obliczeniowych z eksperymentalnymi badań zmęczeniowych wykonanych w warunkach jednoosiowego losowego satnu naprężenia próbek wykonanych ze stali 18G2A. Badania prowadzono na próbkach płaskich o zmiennym przekroju w części pomiarowej, wykonanych zgodnie z zaleceniami normy [1]. Parametry obróbki mechanicznej były tak dobrane, że zabezpieczały próbki przed powstawaniem przypaleń szlifierskich, pęknięć i innych wad powierzchniowych oraz ograniczały do minimum zgniot powierzchniowy. Materiałem wyjściowym do produkcji próbek była blacha o grubości 10 mm walcowana wzdłuż (w) i w poprzek (wp).

EN

The paper contains considerations on fatigue life determined on the basis of tests performed under uniaxial stress state. Specimens made of 18G2A steel were tested. The calculated fatigue lives were compared with those obtained from the tests. The calculations were performed according to the S-N characteristic (the Wöhler curve) plotted according to the ASTM standard, and in the scatter for the assumed significance level 5%, typical for fatigue tests. The results of calculations conform with the experimental results within all the range.

8

Parametr gęstości energii odkształceń jako rozszerzenie pojęcia energii

Kluger K., Łagoda T., Wojteczek-Laszczak K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2007

|

Z. 4

63-65

PL

W pracy przedstawiono parametr gęstości energii odkształceń, który jest wykorzystywany do szacowania trwałości zmęczeniowej elementów maszyn i konstrukcji. Parametr ten jest bardzo często mylony z energią rzeczywistą oraz budzi wiele kontrowersji w związku z przyjmowaniem wartości mniejszych od zera. Jak wiadomo energia rzeczywista nie może przyjmować wartości ujemnych. Praca wyjaśnia, że parametr gęstości energii odkształceń, który jest rozszerzeniem pojęcia energii, może przyjmować wartości ujemne. Proponowane pojęcie może być porównywane do gęstości energii tak jak naprężenie (skalar) do ciśnienia (wektor).

EN

The paper concerns the strain energy density parameter which is often applied for estimation of fatigue life of machine elements and structures. This parameter is often mistaken for actual energy, and it is controversial because it takes values less than zero. As we know, actual energy cannot take negative values. The paper shows that the strain energy density parameter is an extension of idea of energy and it can be negative. The proposed idea can be compared to energy density as stress (vector) to pressure (scalar).

9

Trwałość zmęczeniowa jednoosiowego obciążenia losowego z uwzględnieniem wartości średnich według wybranych modeli

Kluger K., Łagoda T.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2006

|

R. 103, z. 1-M

165-175

PL

W niniejszym artykule porównano eksperymentalne trwałości zmęczeniowe próbek płaskich wykonanych ze stali 10HNAP z trwałościami obliczeniowymi dla obciążeń losowych z niezerową wartością średnią z zastosowaniem metod transformacji amplitud cykli Goodmana i Gerbera, a także kryterium Dang Vana, uśredniania metodą Svensona-Lippa oraz parametru gęstości energii odkształceń.

EN

In the paper, the experimental fatigue lives of plane specimens made of 10HNAP steel have been compared with the calculated lives for random loading with non-zero mean value. The cycle amplitude transformation methods proposed by Goodman and Gerber, the Van Dang criterion, averaging with the Svenson-Lipp method and the strain energy density parameter were used.

10

Trwałość zmęczeniowa stali 10HNAP w warunkach jednoosiowego stałoamplitudowego i losowego obciążenia z różnymi wartościami średnimi

Kluger K., Łagoda T.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2003

|

Z. 78

253-260

PL

W pracy porównano eksperymentalne trwałości zmęczeniowe próbek ze stali 10HNAP z trwałościami obliczeniowymi dla obciążeń losowych z zerową wartością oczekiwaną, a także dla obciążeń stałoamplitudowych i losowych z niezerową wartością średnią przy użyciu metod transformacji amplitud cykli Goodmana i Gerbera, a także przy zastosowaniu kryterium Dang Vana. Cykle zliczono algorytmem płynącego deszczu, a uszkodzenia kumulowano według hipotezy Palmgrena-Minera. Wykazano, że dla stali 10HNAP zadowalające wyniki daje algorytm obliczenia trwałości zmęczeniowej z zastosowaniem kryterium Dang Vana.

EN

In this paper there are compared the experimental fatigue life of specimens made of 10HNAP steel with the life calculated with the Goodan and Gerber methods of cycle amplitude transformation and the Dang Van criterion for uniaxial loading. Cycles were counted with the rain flow algorithm and damages were accumulated according to the Palmgren-Miner hypothesis. The paper includes comparison of the results for constat amplitude loading with a non-zero mean value and for random loading with zero or non-zero mean values. It has been shown that for 10HNAP steel the algorithm of fatigue life calculations using the Dang-Van criterion gives satisfactory results.

11

Energetyczny parametr uszkodzenia w złożonym stanie obciążenia oparty na płaszczyźnie krytycznej

Ogonowski P., Łagoda T.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2003

|

Z. 78

372-372

PL

W pracy dokonano przeglądu niektórych energetycznych kryteriów wieloosiowego zmęczenia oraz przedstawiono wybrane kryteria naprężeniowe w formie energetycznej. Wykazano, iż nie cała energia bierze udział w procesie zmęczenia, a tylko jej część związana z płaszczyzną krytyczną. Omówiono uogólnione kryterium parametru gęstości energii odkształceń normalnych i postaciowych w płaszczyźnie krytycznej. Wprowadzono zależności między stałymi występującymi w kryterium, co pozwala na uwzględnienie własności materiałów w procesie wyznaczania trwałości zmęczeniowej.

EN

The paper includes a review of some chosen energy criteria of multiaxial fatigue and some chosen stress criteria in an energy form. It has been shown that only a part of all energy (connected with the critical plane) participates in the fatigue process. A generalized criterion of the normal and shear strain energy density in the critical form have been discussed. Relationships between the constants present in the criterion have been derived, it allows to take into account the material properties in the process of fatigue life determination.