Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Isogeometric couple stress continuum-based linear and nonlinear flexural responses of functionally graded composite microplates with variable thickness

Yang Zhicheng, Lu Hanwen, Sahmani Saeid, Safaei Babak

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 3

497--515

EN

The proposed study scrutinizes the small scale-dependent geometrical nonlinear flexural response of arbitrary-shaped microplates having variable thickness made of functional graded (FG) composites. Accordingly, the modified couple stress continuum elasticity incorporating the von Karman large deflection supposition is established within a quasi-three dimensional (quasi-3D) plate framework in which the transverse shear deformation and normal deflection are assumed to be distributed in and trigonometric schemes. The thickness variation of microplates are assumed in linear, convex and concave patterns. Next, to resolve the couple stress-based nonlinear bending problem, the isogeometric technique incorporating non-uniform B-spline functions is taken into consideration to implement the both discretized-based estimation and accurate geometric description. The gradient of rotation associated with the couple stress type of size dependency causes a stiffening phenomenon in the both linear and nonlinear flexural responses. Also, through considering a change in the thickness variation pattern firstly from the convex kind to the linear one, thereafter from the linear kind to concave one, the role of couple stress size dependency becomes a bit more pronounced. In addition, it is deduced that the gap between nonlinear flexural curves associated with the convex, linear and concave patterns of thickness variation gets larger by changing the boundary conditions of the FG composite arbitrary-shaped microplates from clamped ones to simply supported ones.

2

Badanie naprężeń wewnętrznych w połączeniach szyn kolejowych

Mikłaszewicz I., Siwiec J.

Problemy Kolejnictwa

|

2017

|

Z. 177

45--50

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań naprężeń wewnętrznych w szynach oraz połączeniach szyn kolejowych, wykonanych metodą zgrzewania oraz spawania termitowego. W badaniach naprężeń zastosowano metodę niszczącą tensometryczną. Porównano zależności naprężeń w szynach oraz złączach szynowych wykonanych z gatunku R260 oraz gatunku R350HT. Metodę pomiaru naprężeń oparto na wymaganiach zawartych w normie PN EN 13674-1:2011.

EN

The paper presents the results of internal stress tests in rails and rail joints, carried out applying the welding method and the termite welding. Stress tests were used as destroy strain gauges tests. The stress ratios in rails and rail joints made of R260 and R350HT were compared. The stress measurement method is based on the requirements of PN-EN 13674-1+A1:2017 standards.

3

Wyznaczenie odkształceń w obszarze spiętrzenia naprężeń z zastosowaniem różnych modeli materiałowych uwzględniających umocnienienie

Sołtysiak R., Jarzyna T.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

9850--9859

PL

Trwałość zmęczeniowa obiektów technicznych to cały czas aktualne zagadnienie. Jedną z metod oceny trwałości zmęczeniowej jest metoda lokalna, która bazuje między innymi na odkształceniach/naprężeniach występujących w karbach geometrycznych. W niniejszej pracy przedstawiono porównanie przebiegów odkształceń/naprężeń przy kolejnych nawrotach zmiennego obciążenia wyznaczonych za pomocą reguły Neubera oraz wyznaczonych przy zastosowaniu wybranych modeli materiałowych dostępnych w bibliotekach programu ABAQUS. Przedstawiono również przykładowe mapy oraz widma odkształceń/naprężeń pochodzące z obszaru karbu geometrycznego. Zarówno w obliczeniach metodą Neubera jak i obliczeniach numerycznych jako wsadowe własności materiałowe zastosowano własności stali 18G2A (S355JR wg PN-EN 10025-2). Przeprowadzone badania wskazują na konieczność dopasowania modelu materiałowego do badanego materiału. Niewłaściwy dobór modelu materiałowego doprowadzi do znacznych różnic pomiędzy wyliczonymi, a doświadczalnymi wartościami zakresów odkształceń, co może wpłynąć na błędy szacowania trwałości zmęczeniowej w ujęciu odkształceniowym.

EN

Fatigue life of technical objects is still topical issue. The local approach method is one of the methods of fatigue life assessments, which is based among other things on the stain / stress in the notch root. This paper presents, the strain / stress calculations using Neuber rule and using selected material models available in the library of ABAQUS program. Additionally, the examples of maps and spectra of strain / stress coming from the area of the notch geometry were presented. The material properties of steel 18G2A (S355JR according to EN 10025-2) were used to calculation of Neuber method and numerical calculations of the strain/stress. The research indicates that is necessity of matching material model to the tested material. Wrong choice of material model will lead to significant differences between the calculated and experimental values of the strain ranges which may affect the fatigue life estimation errors with using local strain approach.

4

Analysis of deformation and damage evolution in hot elongation forging

Kukuryk M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 2

417-424

EN

The paper describes the analysis of the three-dimensional stress and strain state for the process of elongation forging of the X37CrMoV51 die steel using the finite element method. the results of simulation studies of the metal flow pattern and thermal phenomena in the hot forging process carried out in three different forging tools are reported. the results of the studies have been complemented with the prediction of the occurrence of ductile fractures during forging. the numerical analysis was performed using the DEFORM-3d program. the comparison of the theoretical study and experimental test results indicates a possibility of applying the developed model to the examination of strains and prediction of material fracturing during the hot forging of die steel.

PL

W pracy przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia i naprężenia dla procesu kucia wydłużającego stali narzędziowej X37CrMoV51 z wykorzystaniem metody elementów skończonych. przedstawiono wyniki prac związanych z symulacja schematu płynięcia metalu i zjawisk cieplnych w procesie kucia na gorąco w trzech różnych narzędziach kuźniczych. rezultaty badań uzupełniono o prognozowanie powstawania pęknięć ciągliwych podczas kucia. Analizę numeryczna wykonano z wykorzystaniem programu DEFORM 3d. porównanie teoretycznych i eksperymentalnych rezultatów badań wskazuje na możliwość zastosowania opracowanego modelu do badania odkształceń i prognozowania pękania materiału podczas kucia stali narzędziowej na gorąco.

5

Deformation geometry of copper single crystals tested in tension

Tokarski M., Szczerba M. S.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2004

|

Vol. 4, no 3

67-75

EN

In this paper, an analysis of deformation geometry of copper single crystals tested in tension was performed. Based on a large body of experimental results it was found that the onset of deformation stage IV is connected with the change of dominant deformation system. The paper also suggests that the change of the dominant deformation system may play an important role in the onset of the deformation stage IV and its strain hardening kinetics in polycrystalline face-centered cubic materials.

PL

Przeprowadzono analizę geometrii deformacji rozciąganych monokryształów miedzi o różnych wyjściowych orientacjach krystalograficznych. Na podstawie charakterystyk naprężenie rozciągania-odkształcenie sporządzonych dla kilkunastu różnie zorientowanych próbek zdecydowano się poddać szczegółowym badaniom sposób deformacji monokryształów, których początkowa oś rozciągania znajdowała się w odległości kątowej 2° i 20° od linii symetrii między dwoma trójkątami podstawowymi, <001>-<111>. Analiza geometryczna deformacji została określona na podstawie obserwacji zmiany kształtu przekroju poprzecznego rozciąganych kryształów. Przeprowadzone dodatkowo badania dyfraktometryczne pozwoliły określić rotację sieci krystalograficznej rozciąganych monokryształów oraz na jej podstawie obliczyć zmiany czynników Schmida-Boasa dla dominujących systemów poślizgu. Tę metodę badań uzupełniono analizą numeryczną. używając metody macierzy gradientów deformacji. Na podstawie danych zebranych eksperymentalnie oraz obliczeń wykonanych za pomocą macierzy gradientów deformacji zidentyfikowano działające systemy poślizgu. Zaproponowana metoda okazała się szczególnie przydatna do identyfikacji momentu przejścia dominującego pierwotnego systemu poślizgu w dominujący system sprzężony. Na podstawie analizy kinetyki umocnienia monokryształów dodatkowo stwierdzono, że związana z końcem overshootu transformacja dominującego systemu poślizgu prowadzi bezpośrednio do zapoczątkowania IV stadium deformacji. W pracy podjęto również próbę zastosowania koncepcji dotyczącej zjawiska końca overshootu w monokryształach do opisu kinetyki umocnienia materiałów polikrystalicznych. Jeśli potraktuje się polikryształ jako agregat złożony z dużej liczby przypadkowo zorientowanych krystalitów, to można by się spodziewać, że sposób odkształcenia będzie wypadkową deformacji poszczególnych ziaren, a indywidualne cechy pojedynczego krystalitu zostaną "ekranowane" przez efekt statystycznie przypadkowego rozkładu orientacji pojedynczych krystalitów. Co więcej, "efekt ekranowania" w rzeczywistym materiale będzie spotęgowany przez istniejące granice ziaren. Na podstawie krzywych rozciągania kilkunastu różnie zorientowanych monokryształów sporządzono "statystyczną" krzywą umocnienia, która wskazuje, że już w wyniku "ekranowania statystycznego" zanikają indywidualne cechy kryształów oraz że następuje silne "rozmycie" krytycznego odkształcenia plastycznego, przy którym pojawia się początek IV stadium deformacji. Zasugerowano jednak, że fizyczne zjawisko, które powoduje zmianę kinetyki umocnienia podczas przejścia z III do IV stadium deformacji w polikryształach, powinno być analogiczne do zjawiska transformacji dominującego systemu deformacji, które odpowiada za koniec overshootu w monokryształach.

6

Gradient field theory of material instabilities

Valanis K.

Archives of Mechanics

|

2000

|

Vol. 52, nr 4-5

817-838

EN

Previously, we developed a gradient thermodynamic theory of internal fields (migratory motions). The theory predicts the observed periodic deformation structures, in material domains under uniform tractions. More recently we showed, in a uniform stress field, that the theory has the proper mathematical framework for the prediction of Portevin-Le Chatelier (PLC for short) instabilities. Here we review our previous work and address the more difficult problem of a non-uniform stress field. Specifically, we predict the points of instability of a solid cylinder under torsion, with the experiments of Dillon as backdrop. Again, we find close agreement between theory and experiment.