Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental study of the impact of chamfer and fillet in the frontal edge of adherends on the fatigue properties of adhesive joints subjected to peel

Kubit Andrzej, Zielecki Władysław, Kaščák Ľuboš, Szawara Paulina

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2023

|

nr 1

23--29

EN

The paper presents the influence of simple structural modifications of the adherend on the fatigue properties of adhesive joints subjected to peel. The considered modifications consisted in making a chamfer and fillet on the front edge of the adherend. The purpose of such modifications was to locally increase the thickness of the adhesive layer in the area of stress concentration. Fatigue strength tests were carried out using an electrodynamic shaker at the resonant frequency of the flexible adherend. On the basis of fatigue strength tests carried out at the limited number of cycles equal to 2×106, it was shown that a local increase in the thickness of the adhesive layer in the front part of the joint allows a significant increase in the joint's fatigue lifetime and fatigue strength. The greatest effect was shown for the variant with the fillet R2. In this case, an increase in fatigue strength of 33.1% compared to the base variant was demonstrated. For the fatigue stress level of 20.25 MPa, an increase in fatigue lifetime of 337.7% was also demonstrated. Based on the conducted research, it was shown that the reason for the improvement of the fatigue properties of the joints due to the local increase in the thickness of the adhesive layer is the phenomenon of energy absorption in the frontal area of the joint. Absorption of energy that inhibits the process of fatigue results from, among others, local flexibility of the joint, as well as nucleation of cracks in the locally increased volume of the adhesive.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań określających wpływ modyfikacji konstrukcyjnych elementu klejonego na właściwości zmęczeniowe połączeń klejowych poddanych oddzieraniu. Rozważane modyfikacje polegały na wykonaniu fazy oraz promienia na czołowej krawędzi elementu klejonego. Celem takich modyfikacji było miejscowe zwiększenie grubości warstwy kleju w obszarze koncentracji naprężeń. Badania wytrzymałości zmęczeniowej przeprowadzono za pomocą wzbudnika elektrodynamicznego przy częstotliwości rezonansowej klejonej płytki. Na podstawie badań wytrzymałości zmęczeniowej przeprowadzonych przy granicznej liczbie cykli równej 2×106 wykazano, że lokalny wzrost grubości warstwy kleju w czołowej części złącza pozwala na znaczny wzrost trwałości zmęczeniowej oraz wytrzymałości zmęczeniowej. Najkorzystniejszy efekt wykazano dla wariantu z promieniem R2. W tym przypadku wykazano wzrost wytrzymałości zmęczeniowej o 33,1% w stosunku do wariantu bazowego. Dla poziomu naprężenia zmęczeniowego 20,25 MPa wykazano również wzrost trwałości zmęczeniowej o 337,7%. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że przyczyną poprawy właściwości zmęczeniowych połączeń na skutek lokalnego zwiększenia grubości warstwy kleju jest zjawisko pochłaniania energii w obszarze czołowym złącza. Absorpcja energii hamująca proces zmęczenia wynika m.in. z miejscowego uelastycznienia złącza, jak również zarodkowania pęknięć w lokalnie zwiększonej objętości kleju.

2

Transformation of the S-N curves for AL 2024 alloy

Kłysz S.

Journal of KONBiN

|

2014

|

No. 4 (32)

19--36

EN

The article compared the results of high cycle fatigue tests in samples of aluminum alloy 2024-T4, which is used in aircraft construction, especially for highly loaded structural elements, including for plating and fuselage frames and girders rotor blades of helicopters - with results available in the literature. The tests were performed on cylindrical samples, of a parallel and perpendicular orientation relative to the "direction of embodiment" or the rolling direction of the blank sheet metal with a coefficient of asymmetry cycle R = -1. Material for the study was collected from the production line design elements PZL-130 Orlik TC-II. There have been a description of the analytical results in the form of Morrow equations. The results were referred to the respective curves contained in a database of material U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration. There have been a presentation the transformation method of S-N curves for different stress ratio R, stress concentration factors Kt and safety factors βN and βσ.

PL

W artykule porównano wyniki badań wysokocyklowego (HCF) zmęczenia w próbkach ze stopu aluminium 2024-T4, który jest stosowany w konstrukcjach lotniczych, głównie na silnie obciążone elementy konstrukcji, m.in. na poszycie i wręgi kadłuba samolotu oraz dźwigary łopat wirników śmigłowców – z wynikami dostępnymi w literaturze. Badania przeprowadzono na próbkach cylindrycznych, o orientacji równoległej i prostopadłej względem „kierunku wykonania” półfabrykatu lub kierunku walcowania arkusza blachy przy współczynniku asymetrii cyklu R = -1. Materiał do badań pobrano z linii produkcyjnej elementów konstrukcji samolotu PZL-130 Orlik TC-II. Dokonano opisu analitycznego wyników w postaci równań Morrowa. Uzyskane wyniki odniesiono do odpowiednich krzywych zamieszczonych w bazie danych materiałowych U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration. Przedstawiono metodę transformacji krzywych S-N dla różnych współczynników asymetrii cyklu R, współczynników koncentracji naprężeń Kt i współczynników bezpieczeństwa βN i βσ.

3

Effect of shot peening and NiAl coating on fatigue limit of Mg-Al-Zn-Mn alloy

Mrva P., Kottfe D., Kaczmarek Ł.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 3

743-748

EN

The paper deals with an influence of cylic load on fatigue limit of the Mg-Al-Zn-Mn alloy without or with the NiAl coating. The fatigue limit was determined for the following three types of specimens of the Mg-Al-Zn-Mn alloy: (1) fine-turned specimens; (2) fine-turned specimens with an application of the shot peening process; (3) fine-turned and shot-peened specimens with the NiAl coating deposited by the thermal spraying technique. A standard measurement of the fatigue limit was used for the analytical determination of the Wohler curves (S-N curves). The Wohler curves for the specimens (1) and (3) were in agreement with those presented in literature. The specimens (2) exhibited a lower value of the fatigue limit compared with that of the specimens (1), although the increase of the fatigue limit of the specimens (2) was expected due to the presence of the application of the shot peening process. An analysis of reasons of the decrease of the fatigue limit of the specimens (2) is presented.

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań obciążenia cyklicznego na wytrzymałość zmęczeniową na zginanie stopu Mg-Al-Zn-Mn bez lub z naniesioną powłoką NiAl. Badaniu poddano trzy typy próbek wykonanych ze stopu Mg-Al-Zn-Mn: (1) próbki bez modyfikacji powierzchniowej; (2) próbki poddane procesowi śrutowania; (3) próbki poddane procesowi śrutowania wraz z późniejszym naniesieniem powłoki NiAl metodą natryskiwania cieplnego. Uzyskane wyniki zobrazowane na krzywych Wohler'a dla próbek grupy (1) i (3) są zgodne z danymi zawartymi w literaturze. W przypadku natomiast próbek grupy (2) mimo, iż zostały poddane śrutowaniu charakteryzują się niższą wytrzymałością zmęczeniową w porównaniu do próbek nie poddanych modyfikacji powierzchniowej - grupa (1). W niniejszym artykule podjęto również próbę wyjaśnienia obniżenia się właściwości zmęczeniowych próbek poddanych śrutowaniu.