The fracture reason of steel wire cable is complex, and the corrosion and local bending effect of anchorage end of steel wire cable under tension are one of the main factors. Taking the steel wire of an arch bridge cable as the research object, the notch method was used to simulate the corrosion pits on the surface of the steel wire, and the tension and bending mechanical properties of the high strength notched steel wire were tested. The bending finite element model of the high strength steel wire was established by ANSYS WORKBENCH, and the tension and bending mechanical properties of the notched steel wire under different vertical loads and pretension were studied. The test and calculation results show that the test data are close to the finite element calculation results and the variation law is consistent. Under the same vertical load, the deformation of steel wire notch decreases with the increase of pretension; The stress at the bottom of the notch is the largest at 180° direction and the smallest at 90° direction of the vertical load. Under the same vertical load and pretension, the stress of spherical shape at the notch is the largest, followed by ellipsoid shape, and groove shape is the smallest, and there is a high stress zone at the edge of groove shape. When the pretension is applied, the initial stress increases with the increase of pretension, while the stress at the notch caused by bending decreases with the increase of pretension.
Podczas badań przeprowadzono analizę wpływu procesu ciągnienia drutów stalowych w ciągadłach konwencjonalnych i hydrodynamicznych na wielkość naprężeń własnych. Proces ciągnienia walcówki o średnicy 5,5 mm na druty o średnicy 1,70 mm realizowano w 12 ciągach, w zakresie prędkości 5–25 m/s. Dla drutów f1,70 mm wykonano doświadczalny pomiar naprężeń własnych w oparciu o metody mechaniczne, tj. metodę wzdłużnego szlifowania drutu, zwaną w literaturze metodą Sachsa-Linicusa oraz metodę wzdłużnego rozcinania drutu. Przeprowadzone badania wykazały istotny wpływ metody i prędkości ciągnienia na wartość naprężeń własnych pierwszego rodzaju w drutach ze stali wysokowęglowej. Druty ciągnione w ciągadłach konwencjonalnych i hydrodynamicznych z prędkością 25 m/s, w stosunku do drutów ciągnionych z prędkością 5 m/s, odznaczają się w zależności od metody badania odpowiednio o 15,1 i 37,5% (metoda wzdłużnego szlifowania) oraz o 14,3 i 24,4% (metoda wzdłużnego rozcinania końca drutu) wyższymi wzdłużnymi naprężeniami własnymi. Wyniki prowadzonych badań potwierdziły pozytywny wpływ ciągnienia hydrodynamicznego na naprężenia własne, przy czym wraz ze wzrostem prędkości ciągnienia, różnice w wartościach naprężeń własnych pomiędzy drutami ciągnionymi w ciągadłach konwencjonalnych i hydrodynamicznych maleją.
EN
In this work the analysis of the wire drawing process in conventional and hydrodynamic dies on the value of residual stresses has been done. The drawing process of f5.5 mm wire rod to the final wire of f1.7 mm was conducted in 12 passes, in the drawing speed range of 5–25 m/s. For f1.70 mm wires, experimental measurements of residual stresses were performed on the basis of mechanical methods, ie the longitudinal grinding method of the wire, called the Sachs-Linicus method and the longitudinal wire cutting method. The results showed that the method and the drawing speed have influence on the value of the type I residual stresses in the high carbon steel wires. The wire drawn in conventional and hydrodynamic dies at a speed of 25 m/s, with respect to the wires drawn at 5 m/s, are distinguished according to the test method respectively by 15.1 and 37.5% (longitudinal grinding method) and by 14.3 and 24.4% (longitudinal wire cutting method), higher longitudinal residual stresses. The presented results have also confirmed the positive influence of hydrodynamic drawing on residual stresses, while with the increase of the drawing speed the differences in the values of the stresses between the wires drawn in conventional and hydrodynamic dies are decreasing.
W pracy przedstawiono wpływ kąta części roboczej ciągadła na strukturę geometryczną powierzchni oraz warunki smarowania, podczas procesu ciągnienia z dużymi prędkościami drutów ze stali niskowęglowej. Drut wstępnie umocniony o średnicy 2,2 mm przeciągnięto w warunkach przemysłowych w 7 ciągach na drut o średnicy 1,0 mm, przy prędkości końcowej 25 m/s. W procesie ciągnienia zastosowano pięć zestawów ciągadeł konwencjonalnych różniących się kątem części roboczej α = 3º, 4º, 5º, 6º, 7º. Stwierdzono, że w procesie ciągnienia dużymi prędkości cienkich drutów stalowych optymalnym kątem ciągnienia jest kąt α = 6º.
EN
The influence of the angle of the working part of the die on the geometrical structure of surfaces and lubrication conditions in the high speed drawing process of low carbon steel wire has been shown. Wire reinforced pre having a diameter of 2.2 mm was drawn under industrial conditions in seven drafts on a 1.00 mm wire diameter at the final speed of 25 m/s. In the drawing process the five sets of conventional dies with the working part of die α = 3º, 4º, 5º , 6º, 7º were applied. It was found that in high speed drawing process of thin steel wires the optimum drawing angle is angle α = 6º.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono badania porównawcze dwóch belek w warunkach statycznego obciążenia długotrwałego. Belki zostały wzmocnione wzdłuż dolnej powierzchni, jedna poprzez naklejenie taśmy SRP (kompozyt zbrojony stalą bardzo wysokiej wytrzymałości), druga taśmy CFRP (kompozyt zbrojony włóknem węglowym). Ugięcia długotrwałe belek wzmocnionych laminatem typu SRP są nieco większe, co jest wynikiem mniejszej efektywnej powierzchni przekroju zbrojenia wzmacniającego. W obu przypadkach otrzymane wyniki dowodzą wysokiej skuteczności wzmocnień w ograniczeniu ugięć, pod warunkiem zastosowania na elemencie o niewielkim ugięciu pierwotnym.
EN
The paper presents a comparative study of the two beams under long-term static loading. Both beams were externally strengthened along the bottom surface, one by adhering the SRP tape (Steel Reinforced Polymer), the second CFRP strip (Carbon Fibre Reinforced Polymer). Received deflection of a SRP tape were slightly larger, as a result of smaller effective cross-sectional area of the strengthening. In both cases, the results demonstrate high efficiency gains in reducing deflections, when strengthening is applied to the element with a small initial deflection.
W pracy przedstawiono nową koncepcję pomiaru odkształceń i naprężeń lin stalowych. Zastosowano czujniki FBG Fibre Bragg Grating. Układ pomiarowy umożliwia rejestrację wyników z częstotliwością do 10 kHz. Tor pomiarowy był wzorcowany na maszynie wytrzyma- łościowej. Przeprowadzona optyczna walidacja (ARAMIS system) potwierdziła prawidłowość otrzymanych wyników. Technika montażu czujników FBG została specjalnie opracowana by spełnić wymagania lin stalowych.
EN
The paper presents a new concept of strain and stress measuring in wire ropes. Fiber Bragg Grating (FBG) sensors were used. This measuring system allows registration results with a frequency up to 10kHz. Measuring setup was modeled on a materials testing machine. The performed optical validation ( ARAMIS system) confirmed the obtained results. An installation technique of FBG sensors has been developed to fulfill the special requirements of the steel wire.