Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the impact of slot geometry on the stresses distribution in a plate of S235JR steel subjected at biaxial load

Konieczny M., Gasiak G.

Inżynieria Materiałowa

|

2018

|

Vol. 39, nr 6

228--235

EN

The numerical calculations the state of reduced stress in the plate with the slot at the biaxial load made it possible to determine areas of stress concentration around the top of the slot. It was shown that the highest of reduced stress concentration occurred in the plate with a flat slot with dimensions of l = 20 mm, r = 0.25 mm, c = 0.5 mm when the slope of the main axis of the slot forms an angle α = 30° and α = 60° for biaxial load, i.e. Pz = 100 kN and compression Py = –100 kN (pure shear case). The stress concentration factor k depending on the method of plate load, slot geometry and angle of inclination the main axis of the slot takes values from k = 3.07 to k = 18.69 for a flat slot when the inclination of the main axis of the slot formed an angle α = 0° and angle α = 90°; from k = 2.81 to k = 18.42 in the case of a flat slot when the slope of the main axis of the slot formed an angle α = 45° and from k = 2.83 to k = 18.48 for a flat slot when the inclination of the main axis of the slot formed an angle α = 30° and angle α = 60°. Significant values of reduced stresses concentration in the top area of the slot are usually the cause of microcracks, which under the influence of variable loads may initiate the propagation of fatigue cracks and lead to destruction of the machine element or construction element.

PL

Jedną z przyczyn powstawania i rozwoju pęknięć zmęczeniowych jest występowanie spiętrzenia naprężeń miejscowych, powstających wokół otworów, szczelin, podcięć, wgłębień kątowych w materiale oraz kołnierzy. Pęknięcia zmęczeniowe rozwijają się od tzw. ognisk, które powstają w miejscach spiętrzenia naprężeń. Znanych jest szereg metod analitycznych, eksperymentalnych i numerycznych podejmujących problem analizy stanu naprężenia w płytach lub tarczach zawierających otwory i szczeliny. Celem pracy jest numeryczna analiza stanu naprężenia w tarczy ze szczeliną, wykonanej ze stali S235JR, poddanej dwuosiowemu obciążeniu i na tej podstawie wskazanie miejsc spiętrzenia naprężeń wokół wierzchołka szczeliny.

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

A comparative analysis of stress concentration factor calculated from PN-EN 12952-3 code and from fem calculations (ANSYS)

Dwornicka R.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2010

|

R. 107, z. 2-M

31-38

EN

A non-homogeneous temperature distribution in an element and an affecting pressure are causes of stresses in the material of the element. Knowledge of these stress values is necessary for proper determination of stresses allowable for the element. One of the element stress components is thermal stress, caused by temperature difference Dt in the element wall. This article presents a comparison of stress concentration factor computations based on PN-EN 12952-3 code recommendations and computations based on FEM analysis conducted in ANSYS environment. The comparative analysis is performed for the drum-pipe joint of a drum boiler.

PL

Chcąc poprawnie wyznaczyć naprężenia dopuszczalne w elemencie ciśnieniowym, konieczna jest znajomość wartości naprężeń składowych. Jedną ze składowych naprężeń w elemencie są naprężenia cieplne powstające na skutek różnic temperatur w ściance. Artykuł przedstawia porównanie wyznaczenia wartości współczynnika koncentracji naprężeń pochodzących od temperatury, zgodnie z zaleceniami PN-EN 12952-3 i z obliczeniami wykonanymi w programie ANSYS. Analizę porównawczą przeprowadzono dla elementu, którym jest połączenie walczak - rura opadowa.

4

FEM-based verification of the PN-EN standard-based stress concentration factor for the drum-pipe joint of a boiler

Dwornicka R.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2009

|

Vol. 37, nr 1

48-51

EN

Purpose: The aim of this paper is to present the results of the comparative test between the PN-EN 12952-3:204/Ap1:2005 standard and FEM analysis as procedural tools for determining the stress concentration factor for the drum-pipe joint of a steam boiler. Design/methodology/approach: Geometrical properties of the drum and the pipe are defined. In the first step the stress concentration factor is calculated using the formulas presented in the PN-EN 12952-3:204/Ap1:2005 standard. Then two grid models are defined for unweakened (the drum alone) and weakened (the drum with the pipe) elements. Next, the maximum stresses are computed by FEM analysis conducted in the ANSYS system. A quotient of the maximum stresses gives the FEM-based stress concentration factor. A whole family of factors is created with a stable quotient between element wall thicknesses. Comparative plots of the families are created for both cases: standard-based and FEM-based approaches. Findings: There is rather a good conformity between plots derived from the PN-EN standard and from FEM analysis, with some slight differences due to the approximating character of the semi-empirical formulas presented in the PN-EN standard. Research limitations/implications: The plot presented for the PN-EN standard has limited precision for the geometry of the individual element. The standard presents as an alternative some semi-empirical formulas which are described as ‘approximating’. Ultimately, the numerical methods are more precise tools for determining the stress concentration factor. Practical implications: The results obtained allow the maximum stresses in the cycle to be determined precisely, due to the dependency of the final value on the preceding values in the computation procedure of the stress concentration factor. Originality/value: The calculated formulas may be significantly useful for determining the allowable cooling/heating rates of power plant devices.