Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of thermography metod to the investigation of two-dimensional elastic-plastic states

Kozłowska B.

Archive of Mechanical Engineering

|

2012

|

Vol. LIX, nr 3

297—312

EN

In the paper, the author presents the application of thermography method for investigation of elastic-plastic states in two-dimensional models. The experimental testing was carried out on the duralumin elements with different stress concentrators loaded by uniformly distributed tensile stresses. The changes of temperature distribution on the surface of the models during loading process were recorded by a thermovision camera. On the basis of calibrating test carried out on the stretched element, the relationship between loading, temperature increment and specimen elongation was determined. Quantitative temperature distribution in chosen cross-sections of the models was determined using thermograms received for various levels of loading. On the basis of the obtained results, the author estimated the accuracy of the method as well as its usability for investigation of the plastic zones' localization and propagation.

PL

W pracy przedstawione zostały wyniki badań przeprowadzonych metodą termograficzną na płaskich modelach elementów konstrukcyjnych osłabionych koncentratorami naprężeń (otworami) o różnych kształtach. Modele, wykonane z duraluminium, zostały obciążone równomiernie rozłożonymi na końcach naprężeniami rozciągającymi wywołującymi częściowe uplastycznienie materiału. Zmiany rozkładu temperatury na powierzchni modeli podczas procesu obciążania rejestrowane były w sposób ciągły przy pomocy kamery termowizyjnej. Na podstawie badań wstępnych, przeprowadzonych na rozciąganym elemencie bez otworów o szerokości takiej, jak badane modele, zostały sporządzone zależności między wydłużeniem modelu a jego obciążeniem i przyrostem temperatury. Do opracowania ilościowego rozkładu temperatury w wybranych przekrojach modeli wykorzystano termogramy odpowiadające określonym poziomom obciążenia w zakresie sprężysto-plastycznym. Na podstawie otrzymanych wyników oszacowano dokładność stosowanej metody i jej przydatność do badania lokalizacji i rozprzestrzeniania się stref plastycznych.

2

Eksperymentalna analiza odkształceń i naprężeń w procesie powstawania i rozprzestrzeniania się stref sprężysto-plastycznych w konstrukcjach

Kozłowska B. A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2011

|

z. 239

3-141

PL

W pracy przedstawiono doświadczalne badanie procesów inicjacji i rozprzestrzeniania się stref sprężysto-plastycznych oraz ilościową analizę odkształceń i naprężeń w obszarach uplastycznionych w rozciąganych elementach osłabionych koncentratorami naprężeń. Pokazano możliwości stosowania różnych metod doświadczalnych do badania problemów sprężysto-plastycznych oraz uzasadniono wybór trzech z nich do dalszych prac: metody elastooptycznej warstwy powierzchniowej, metody mory oraz metody termografii. Zaprezentowano wyniki wykonanych przez autorkę badań płaskich elementów wykonanych z blach duraluminiowych, w których wycięto otwory, grupy otworów lub karby o geometrii odpowiadającej koncentratorom naprężeń występującym w rzeczywistych konstrukcjach. Na podstawie wyników badań doświadczalnych dokonano wszechstronnej i różnorodnej analizy stanów sprężysto-plastycznych. Przeprowadzono pełną ilościową analizę stanu odkształcenia i naprężenia w obszarach uplastycznionych, powstających w otoczeniu koncentratorów naprężeń badanych modeli. Wyniki obliczeń porównano przykładowo z rozwiązaniami numerycznymi (MES). Szczegółowo porównano też możliwości wybranych metod doświadczalnych oraz dokładność otrzymanych wyników. Uzasadniono dobór i określono przydatność każdej z metod do badań przy różnym stopniu uplastycznienia materiału, biorąc pod uwagę możliwość i dokładność wyznaczenia odkształceń i naprężeń. Wyniki badań eksperymentalnych wykorzystano do analizy wybranych, istotnych zagadnień sprężysto-plastycznych dotyczących użytkowania konstrukcji. Pokazano metodę wyznaczania nośności granicznej na podstawie rejestracji procesu powstawania i rozwoju stref plastycznych oraz metodę określania rozkładu naprężeń własnych powstających w nieobciążonym elemencie w wyniku częściowego uplastycznienia materiału. Określono odkształcenia trwałe pozostające w odciążonym materiale po uprzednim obciążeniu go powyżej granicy plastyczności oraz pokazano propagację tych odkształceń po kolejnych, coraz wyższych obciążeniach. Wyniki pracy mogą być wykorzystane przy projektowaniu nowych i weryfikacji istniejących rozwiązań konstrukcyjnych oraz przy analizie mechanizmów plastycznego zniszczenia elementów odpowiedzialnych za wytrzymałość konstrukcji.

EN

The paper presents experimental investigation of the processes of formation and evolution of elastic-plastic zones and material's behavior in plastified areas in stretched elements with stress concentrators. The paper discusses the possibilities of applying different experimental methods to the investigation of elastic-plastic problems and presents the argumentation for choosing three of them, the photoelastic coating method, the Moiré method and the thermography method, for further work. The results of the experiments performed by the author on the two-dimensional models of constructional elements made of duralumin sheet are shown. In these models the holes, groups of holes and notches were cut out. Their shapes were designed in such way to enable comparison between single holes of different shapes, holes and notches of the same shape and different groups of circular holes. On the basis of the experimental results, a universal and varied analysis of elastic-plastic states was done. The full quantitative analysis of strain and stress in plastic zones formatting nearby stress concentrators of the models was carried out. Some of the results were compared with those obtained from FEM method. Detailed comparison of the possibilities of chosen experimental methods was made, followed by a discussion of the accuracy of their results. The experimental results were also used to the analysis of some important elastic-plastic problems concerning exploitation of the constructions. The paper presents the propagation of plastic zones nearby different stress concentrators under increasing loading and after removing loading and also residual stresses distribution in unloaded but previously partly plastified element. The results of the presented work may be used in construction designing, in verification and correction of existing projects and in analysis of the mechanisms of plastic failure of the elements responsible for the strength of construction.

3

Dobór metod doświadczalnych do badania stanów sprężysto-plastycznych

Kozłowska B.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2007

|

z. 217

67-72

EN

In the paper the selection of the experimental method to the elastic-plastic states analysis in the two-dimensional models made of duraluminium is presented. The experimental testing was carried out by photoelastic coating method, moire method and thermography method. The strain distribution in the elastic and plastified zones was calculated along the axis of symmetry for models with different stress concentratores. The results were discussed and the advantages of the methods were compared.