Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The diagnostics and ways heat treatment optimization of a railway wheels steel

Vira Volodymyr, Kulyk Volodymyr, Chepil Roman, Kharchenko Yevhen, Duriagina Zoia

Diagnostyka

|

2019

|

Vol. 20, No. 2

105--111

EN

A high resolution sensor of linear displacements has been elaborated for diagnosing the size of the crack tip opening in standard test specimens. Based on the data measured during fatigue crack growth resistance tests of a wheel steel heat treated after various modes, calculations of the strain and energy parameters of local fracture were performed for the corresponding variants of treatment, and fatigue crack growth rate diagrams were constructed using different approaches of fatigue fracture mechanics. It was established that the diagrams obtained using the strain and energy approaches are more sensitive to material microstructure and its mechanical properties than the traditional diagrams obtained using the stress approach. Based on the parameters of the fatigue crack growth resistance estimated using the strain and energy approaches, the effective diagnostics and the best heat treatment mode for the wheel steel was developed. It comprises the stages of isothermal quenching and tempering at a temperature of 500 °С, providing the highest fatigue fracture toughness of the steel.

PL

Opracowano czujnik przemieszczeń liniowych o podwyższonej czułości dla diagnozowania rozwartości szczeliny na podstawie określenia odkształceń i energetycznych parametrów uszkodzenia lokalnego. W oparciu o różne podejścia mechaniki zniszczenia zmęczeniowego zostały skonstruowane diagramy prędkości propagacji pęknięć zmęczeniowych w stali koła kolejowego po różnych rodzajach obróbki cieplnej. Ustalono, że diagramy odporności na pękanie, otrzymane według odkształceniowego lub energetycznego podejścia, są bardziej wrażliwe do strukturalnych i mechanicznych własności materiałów w porównaniu z tradycyjnymi diagramami otrzymanymi według podejścia siłowego. Pokazano zalety odkształceniowego i energetycznego podejścia w porównaniu z podejściem siłowym w zakresie optymalizacji charakterystyk odporności materiałów na pękanie. Dokonano skutecznej diagnostyki stanu technicznego materiału oraz optymalizacji obróbki cieplnej stali kół kolejowych. Ustalono, że hartowanie izotermiczne z odpuszczaniem przy temperaturze 500°C zapewnia najwyższą odporność stali na pękanie.

2

Etching Method to Create Random Speckle Pattern on Semi-Solid Cast A356 Aluminium for DIC in-situ strain measurement

Sergolle M., Santos J., Kasvayee K. A., Jarfors A. E. W.

Journal of Casting & Materials Engineering

|

2017

|

Vol. 1, no. 1

33--38

EN

Aluminum semi-solid casting is constantly evolving, as it offers a combination of reduced shrinkage porosity and gas entrapment defects together with high productivity and an extended die-life. The relationship between the microstructure and stress-strain behavior is not well-understood due to its non-conventional microstructure. In-situ tensile testing, combined with optical microscope and Digital Image Correlation (DIC), has been used for local strain distribution measuements in cast irons. The critical capability was an etching technique to generate a micro-scale random speckle pattern with a sufficiently high speckle density to enable the sufficient spatial resolution of displacement and strain. The current paper focuses on the development of a pit etching procedure for the semi-solid cast A356 aluminum alloy to study local strain accommodation on the microstructure during tensile loading. The critical challenge of this procedure was the generation of homogeneously distributed pits on both the primary aluminum and eutectic regions. Therefore, a heated solution used for wet-etch aluminum in microfabrication was modified as well as a process adapted to generate pits with suitable characteristics. In-situ tensile tests were performed attached to an optical microscope to record the microstructure and displacements during loading. DIC software was used for analysis. The procedure was validated through a comparison between the resulting Young´s moduls using standard tensile testing and the DIC process on the speckle pattern generated. A good fit between the two methods for Young´s modulus was found. The spatial resolution obtained was, however, not sufficient to fully resolve the strain gradients in the microstructure, but it did reveal large strain variations in the microstructure.

3

Szybki rozwój pęknięcia rury z polietylenu z wadą zewnętrzną i jej lokalne odkształcenie

Baranowski W., Werner K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2011

|

[R.] 17, nr 3

108-112

PL

W artykule analizowano wpływ wad wzdłużnych (szczelin) na powierzchni rur wykonanych z polietylenu, stosowanych do budowy sieci gazowych i wodociągowych, na możliwość szybkiej propagacji pęknięć oraz na wzrost lokalnego odkształcenia na czole szczeliny. Takie wady mogą powstawać w procesie wytłaczania oraz podczas transportu, składowania i montażu rur. Dla założonych wymiarów szczeliny obliczono współczynnik intensywności naprężenia, który porównano z jego wartością krytyczną dla materiału rury w celu określenia krytycznych wymiarów szczeliny ze względu na pękanie. Określono też wielkość spiętrzenia naprężenia rozciągającego na czole wady i wzrost lokalnego odkształcenia jako wynik pełzania materiału. Wyniki obliczeń przedstawiono na wykresach, na podstawie których można określić bezpieczny stan rury z wadą.

EN

In paper the influence of longitudinal defects (the fissures) on surface of pipes made from polythene, applied to building of gas and water pipelines on possibility rapid cracking as well as on the growth of local strain on forehead the fissure were analyzed. Such defects can to come into being both in extrusion process how and during transportation, storing and the assembly of pipes. It the value of stress intensity factor for received dimensions of fissure was counted and it was compared with his critical value for material of pipe in aim of qualification of critical dimensions fissure with regard on cracking. It the size of piling up the tension stress on fissure forehead was definite also and the growth of local strain as result of material creep. The results of calculations were introduced was on graphs, on basis which we can qualify the safe state of pipe with defect.

4

Analiza rozkładu odkształceń lokalnych w wytłoczkach wybrzuszanych cieczą lub stemplem z wsadów spawanych laserem

Piela A.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2005

|

Vol. 25, nr 1

159-168

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań procesu wytłaczania (wybrzuszania) z użyciem sztywnego stempla lub ciśnienia cieczy wsadów spawanych laserowo. Metodą pomiaru siatek koordynacyjnych wyznaczono rozkłady odkształceń lokalnych wytłaczanych powłok. Wyznaczone odkształcenia lokalne pozwoliły na określenie różnic w sposobie płynięcia spawanych wsadów w zależności od właściwości mechanicznych łączonych blach oraz różnicy ich grubości. Uzyskane wyniki potwierdziły, że spoina laserowa, pomimo niewielkiej szerokości, w istotny sposób zmienia właściwości mechaniczne strefy połączenia blach. W próbie wybrzuszania cieczą uzyskano kształt czasz dla połączeń blach jednakowej grubości i tego samego gatunku znacząco różny od kształtu czasz dla połączeń blach różnej grubości i różnego gatunku. Celem rozwiązania postawionych problemów do analizy procesu wybrzuszania wsadów spawanych laserem zastosowano symulację metodą elementów skończonych.

EN

The article presents examination results of the process of bulging of laser welded tailored blanks with the use of rigid punch or liquid. Local strain distribution in bulged coatings have been determined applying the method of measuring the co-ordination nets. The determined local strain allowed to define the differences in the flow of welded tailored blanks according to the mechanical properties of the blanks, their thickness and the position of the laser weld. The obtained results were the proof of the fact that the laser weld, despite its width, significantly changes mechanical properties of the zone of joining of the blanks. The shape of cups obtained in the process of bulging where liquid bas been used is significantly different for the joining of blanks of the same thickness and the same grade compared to the joining of the blanks of different thickness and different grade. The method of finite elements has been used for simulation so as to find solutions to basic problems concerning the analysis of the process of bulging applied in laser welded tailored blanks.

5

Badania odkształceń lokalnych i stref odkształceń plastycznych w karbach geometrycznych metodą interferometrii siatkowej ze względu na diagnozowanie stanu zmęczenia

Boroński D.

Przegląd Mechaniczny

|

2003

|

nr 4

26-32

PL

Przedstawiono wyniki badań odkształceń w karbach geometrycznych z uwzględnieniem możliwości ich zastosowania w diagnozowaniu stanu zmęczenia w fazie inicjacji pęknięcia zmęczeniowego, pomiar odkształceń w dwuwymiarowym polu analizy z zastosowaniem laserowej interferometrii siatkowej umożliwił analizę przebiegu zmian maksymalnych odkształceń lokalnych oraz analizę rozwoju strefy odkształceń plastycznych w miejscu zagrożonym powstaniem pęknięcia zmęczeniowego, monitorowanie uszkodzenia zmęczeniowego na podstawie quasi-hy-brydowej analizy odkształceń lokalnych w karbie pozwoliło oszacować graniczny stan uszkodzenia zmęczeniowego z błędem w granicach od 4 do 35%; podobnie, zaobserwowany w badaniach rozwój pola objętego odkształceniami plastycznymi wskazuje na potencjalne możliwości zastosowania w diagnozowaniu stanu zmęczenia konstrukcji metody monitorowania stanu strefy odkształceń plastycznych.

EN

Results of examining the strains in geometric notches with regard to their possible application in diagnosing the state of fatigue in the phase of initiation of a fatigue crack. The measurement of strains in twodimensional area of analysis with the application of the laser grating interferometry permitted an analysis of the run of changes in the maximum local strains and also an analysis of the development of the plastic strain zone in the place under a hazard of arising of a fatigue crack. Monitoring a fatigue crack based on the quasi-hybrid analysis of the local strains in the notch permitted to estimate the limit state of a fatigue crack with an error of 4-35%. Likewise, the development of the area covered by plastic strains, as seen from the examinations, indicates potential possibilities of using a method of monitoring the state of the zone of plastic strains in diagnosing the state of fatigue of a structure.