Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  zmęczenie wysokocyklowe
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The aim of this work is the experimental investigation of fatigue failure in Refill Friction Stir Spot Welding joints. The specimens for the fatigue analysis were made of 0.8-mm-thick and 1.6-mm-thick 7075-T6 aluminium alloy which is used to fabricate aircraft fuselages con-sisting of a plate skin with a stiffening stringer. The load capacity of joints was determined by tensile/shear tests. Fatigue tests were carried out on an Instron E10000 testing machine at room temperature. High-cycle fatigue tests were carried out under the following conditions: a limited number of cycles equal to 2 _ 106, a frequency of 50 (Hz), and a coefficient of stress cycle R = 0.1. Microstructural features of fatigue fractures for different levels of variable load were examined using Scanning Electron Microscopy micrographs. The analysis of the fatigue fractures reveals that the Alclad layer at the bottom of the weld is a kind of structural notch and in this situation can be the location of the initiation of fatigue cracking. It was found that fracture mechanism depends on the value of load amplitude. Analysis of the SEM micrographs of fatigue fractures shown that the thermo-mechanically affected zone and heat affected zone are sources of fatigue failure.
EN
In this paper, the authors publish their own experimental results of the examination of the different holes (milled, drilled and drilled + shot peened) on the fatigue lifetime of 20MnV6 steel. The experiments were carried out at low-frequency loading (f = 10 Hz, pulsating tension loading) in the region from N = 2×105 up to N = 2×106 cycles. The best fatigue properties were obtained in the parts with drilled + shot peened holes.
3
Content available Size effect in high-cycle fatigue
EN
The paper describes size effect in reference to available empirical and analytical models. The size effect of an object on strength properties was classified from 3 perspectives: statistical, geometrical, and technological. The following part of the paper identifies a verification method that has been supplemented by proprietary experimental test results obtained for a minispecimen made of aluminium alloy EN AW-6063.
PL
Artykuł przedstawia efekt skali w odniesieniu do dostępnych modeli empirycznych i analitycznych. Wpływ efektu skali na wytrzymałość zmęczeniową obiektu został sklasyfikowany z trzech różnych perspektyw: statystycznej, geometrycznej oraz technologicznej. W artykule zidentyfikowano metodę weryfikacji, która została uzupełniona przez wyniki badań eksperymentalnych dla minipróbki stopu aluminium EN AW-6063.
EN
Paper presents methodology and test results for experimental fatigue strength determination of damaged aircraft engine blades. Research was performed using turboprop TWD-10B/PZL-10S compressor blades. High cycle fatigue test stand was described. Fatigue strength of damaged blade was determined for different damage size. Fatigue strength comparison of damaged and undamaged blades is a result of presented work.
PL
W pracy opracowano metodykę i prowadzono badania wytrzymałości zmęczeniowej uszkodzonych łopatek silnika lotniczego. W badaniach zastosowano łopatki sprężarki silnika TWD-10B/PZL-10S. Scharakteryzowano stanowisko badawcze do określania wytrzymałości zmęczeniowej dla dużej liczby cykli. Wytrzymałość zmęczeniową łopatek uszkodzonych ustalono dla modelowych ich uszkodzeń o różnych rozmiarach wykonanych na tej samej wysokości pióra łopatki. Przeprowadzono analizy wyników badań – porównano wytrzymałość zmęczeniową łopatek uszkodzonych oraz nowych łopatek nieuszkodzonych.
5
Content available remote Acoustic Emission Parameters of Three Gorges Sandstone during Shear Failure
EN
In this paper, an experimental investigation of sandstone samples from the Three Gorges during shear failure was conducted using acoustic emission (AE) and direct shear tests. The AE count rate, cumulative AE count, AE energy, and amplitude of the sandstone samples were determined. Then, the relationships among the AE signals and shearing behaviors of the samples were analyzed in order to detect micro-crack initiation and propagation and reflect shear failure. The results indicated that both the shear strength and displacement exhibited a logarithmic relationship with the displacement rate at peak levels of stress. In addition, the various characteristics of the AE signals were apparent in various situations. The AE signals corresponded with the shear stress under different displacement rates. As the displacement rate increased, the amount of accumulative damage to each specimen decreased, while the AE energy peaked earlier and more significantly. The cumulative AE count primarily increased during the post-peak period. Furthermore, the AE count rate and amplitude exhibited two peaks during the peak shear stress period due to crack coalescence and rock bridge breakage. These isolated cracks later formed larger fractures and eventually caused ruptures.
PL
Dokonując wyznaczenia trwałości lub wytrzymałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych wykorzystuje się zależności bazujące w swoich zapisach na danych materiałowych zaczerpniętych z jednej z charakterystyk zmęczeniowych. Dla obliczeń w zakresie ograniczonej i nieograniczonej trwałości zmęczeniowej wykorzystujemy charakterystykę S-N. Wyznaczenie pełnej charakterystyki poprzez regresję liniową (zakres ograniczonej trwałości) oraz metodę schodkową (zakres nieograniczonej trwałości) wymaga przeprowadzenia badań na minimum 30 próbkach. Przedmiotem pracy jest prezentacja metody alternatywnej oraz ocena jej dokładności w stosunku do podejścia standardowego. Proponowane rozwiązanie bazuje na wykorzystaniu 10 próbek.
PL
Praca dotyczy badań zmęczenia wysokocyklowego przerabianych plastycznie stopów metali lekkich, mających zastosowanie między innymi w technice lotniczej. Przydatność stopów metali lekkich na elementy konstrukcyjne urządzeń determinowana jest, oprócz ich niskiej gęstości, także szeregiem korzystnych właściwości mechanicznych, a w przypadku zastosowań na elementy środków transportu dodatkowo dobrą wytrzymałością zmęczeniową. Materiał do badań stanowiły pręty po przeróbce plastycznej na gorąco ze stopów magnezu AZ31 i AZ61, dwufazowego stopu tytanu Ti-6Al-4V oraz stopu aluminium 2017A (T451). Do badań zmęczenia wysokocyklowego w warunkach zginania obrotowego przy współczynniku asymetrii cyklu R= −1 wykonano próbki walcowe o średnicy d0=8 mm. Przeprowadzono próby w zakresie ograniczonej wytrzymałości zmęczeniowej. Na podstawie uzyskanych wyników opracowano charakterystyki trwałości zmęczeniowej badanych materiałów. W badaniach zmęczenia wysokocyklowego największą trwałość wykazał stopu tytanu Ti-6Al-4V.
EN
The paper refers to the research on high-cycle fatigue of wrought light metal alloys, applied, inter alia, in the aviation technology. Usefulness of the light metal alloys for various structural components is determined, apart from their low density, by a number of favourable mechanical properties and in the case of their use for components of transport means - additionally by good fatigue strength. The material for the research consisted of hot-worked rods made of AZ31 and AZ61 magnesium alloys, Ti-6Al-4V two-phase titanium alloy and 2017A (T451) aluminium alloy. Cylindrical specimens with a diameter of d0 = 8 mm were made for the fatigue test under high-cycle rotary bending conditions with the cycle asymmetry coefficient R = −1. The tests were carried out for a limited fatigue strength range. Based on the obtained results, fatigue life characteristics of the tested materials were drawn up. It was found that the Ti-6Al-4V alloy has the longest fatigue life.
PL
Szerokie zastosowanie profili kształtowych niesie ze sobą konieczność określenia własności zmęczeniowych materiału, z którego są produkowane. W wyniku procesu produkcyjnego takich profili, materiał wejściowy poddawany jest znacznym odkształceniom plastycznym i wpływowi ciepła. Skutkuje to koniecznością prowadzenia badań na gotowych elementach, z których niemożliwe jest pobranie próbki normatywnej. W pracy opisano metodykę badań zmęczeniowych (geometria próbki, obciążenia, stanowiska badawcze, analiza wyników) z wykorzystaniem minipróbek możliwych do pobrania z profili kształtowych.
EN
A vast application of shape profiles brings the need to determine the fatigue properties of the materiał they are produced from. As a result of the production processes of such profiles, the initial materiał was exposed to considerable plastic deformations and the effect of heat. It results in the need of performing tests with finished components from which it is impossible to sample a normative specimen. The paper describes the fatigue testing methodology (specimen geometry, loads, testing stand, analysis of the results) in the use of mini specimens which can be taken from shape profiles.
PL
W pracy scharakteryzowano procedurę prowadzenia badań zmęczeniowych w oparciu o normy. Przedstawiono geometrię próbek gładkich, warunki prowadzenia badań i opis wyników w formie charakterystyki zmęczeniowej σa-N. Jako praktyczną możliwość rozszerzenia zakresu identyfikacji własności zmęczeniowych materiału zaproponowano metodykę badań na minipróbkach.
EN
The paper was characterized procedure for conducting fatigue tests based on the standards. The geometry of the smooth specimens, conditions of tests and description of the results (fatigue characteristics σa-N) was presented. As a practical opportunity to extend the scope of the identification of fatigue properties of the material proposed methodology for testing the mini specimens.
PL
W pracy przedstawiono metodykę prowadzenia badań do wyznaczania własności zmęczeniowych materiału z wykorzystaniem minipróbek. Sformułowano hipotezy badawcze i metodykę badań. Wyniki analizowano w zakresie wpływu efektu skali.
EN
This paper presents the research methodology for determining the fatigue properties of the material with the use of mini specimens. The hypotheses and research methodology were formulated. The results of size effect were analyzed.
11
Content available remote Transformation of the S-N curves for AL 2024 alloy
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.
EN
The effect of hydrogen on short-term strength, low-cycle durability and planestress fracture toughness of 10Cr15Ni27 steel, 04Cr16Ni56 and 05Cr19Ni55 alloys at pressure up to 35 MPa and temperature 293. . . 773 K was investigated. The modes of hydrogen action for which the elongation , reduction of area , low-cycle durability N and crack resistance parameters Kc of alloys are minimal were established: hydrogen pressure above 10 MPa (non-hydrogenated specimens of 04Cr16Ni56 alloy) and above 15 MPa (hydrogenated specimens of 10Cr15Ni27 steel and 05Cr19Ni55 alloy, hydrogen concentration 15 and 19 wppm, respectively).
PL
W ramach przeprowadzonych badan określono wpływ wodoru na krótkotrwałą wytrzymałość i płasko-naprężeniową ciągliwość stali 10Cr15Ni27 oraz stopów niklu 04Cr16Ni56, 05Cr19Ni55 przy wielkościach ciśnienia do 35 MPa i zakresie temperatury od 293 do 773 K. Wpływ wodoru wysokiego ciśnienia powoduje, że wydłużenie, plastyczność, wytrzymałość nisko cyklowa N i parametr odporności na pękanie Kc przyjmują minimalne wartości dla próbek stopu 04Cr16Ni56 przy ciśnieniu wynoszącym 10 MPa, natomiast dla nasyconych wodorem próbek stali 10Cr15Ni27 i stopu 05Cr19Ni55 minimum wartości tych parametrów występuje przy ciśnieniu 15 MPa, dla koncentracji wodoru wynoszącej odpowiednio 15 i 19 wppm.
PL
Weryfikacja własności cyklicznych materiału w wielu przypadkach jest to niemożliwa z uwagi na ograniczenia wymiarowe badanych obiektów. Wówczas jednym z rozwiązań jest prowadzenie badań wykorzystujących próbkę mniejszą. W pracy przedstawiono badania porównawcze próbek normatywnych i minipróbek. Nieznacznie większy rozrzut wyników dla minipróbki w stosunku do próbki normatywnej sugeruje wiarygodność proponowanej metodyki.
EN
Verification of material cyclic properties is not possible in many cases due to size limitations of tested objects. One possible solution is to conduct tests which would consider the smaller specimens. This paper presents a comparative study of normative and mini-specimens. Slightly higher spread of results obtained for mini-specimens compared to normative specimens suggests reliability of proposed methodology.
14
Content available remote Fatigue strength of MAR-M509 alloy with structure refined by rapid crystallization
EN
This study presents test results of high-cycle (N>2⋅107) fatigue bending strength of MAR-M-509 cobalt alloy samples, as cast and after surface refining with a concentrated stream of heat. Tests were conducted on samples of MAR-M59 alloy casts, obtained using the lostwax method. Cast structure refining was performed with the GTAW method in argon atmosphere, using the current I = 200 A and electrical arc scanning velocity vs = 250 mm/min. The effect of rapid crystallization occurring after the fusion process is refinement of the MAR-M509 alloy cast microstructure and significant improvement in bending fatigue strength.
EN
Modern multiaxial high-cycle fatigue criteria were investigated with respect to their application in structural optimization procedures coupled with finite element codes. As a result of tests carried out for several fatigue criteria, the Dang Van hypothesis was used for the detailed numerical study. A way of respective adapting the high-cycle load history was also suggested. The complete algorithm of the fatigue optimization was illustrated by applying the proposed procedures to vehicle parts which are subject to high-cycle loadings. The finite element code ANSYS{\OR} was used in the structural modeling.
PL
W artykule przedstawiono badania nad zastosowaniem nowoczesnych kryteriów wieloosiowego, wysoko-cyklowego zmęczenia materiału do procedur optymalizacji konstrukcji analizowanych metodą elementów skończonych. Po przeprowadzeniu testów kilku kryteriów zmęczeniowych do szczegółowych badań numerycznych wybrana została hipoteza Dang Vana. W pracy zaproponowano także metodę odpowiedniej adaptacji wysoko-cyklowych przebiegów obciążeń. Całkowity algorytm optymalizacji zmęczenia został zilustrowany przez zastosowanie proponowanych procedur do optymalizacji części pojazdu, które są szczególnie narażone na obciążenia wysoko-cyklowe. Do modelowania konstrukcji zastał użyty program metody elementów skończonych ANSYS.
PL
Praca dotyczy zagadnienia oceny trwałości żarowytrzymałego stopu niklu ŻS6U w warunkach zmęczenia wysokocyklowego w temperaturze 900°C, zuwzględnieniem wpływu na trwałość aluminiowej warstwy ochronnej typu „Si-Al" i „Cr-Al". Zakres badań obejmował: zmęczenie wysokocyklowe stopu ŻS6U z warstwą aluminiową, badania mikroskopowe rozwoju pęknięć oraz inicjacji procesu pękania warstw aluminiowych, a także badania prędkości propagacji pęknięć w stopie ŻS6U. Omówiono procesy powstawania i wzrostu pęknięć w stopie niklu z aluminiową warstwą dyfuzyjną. Przyjęta metodyka badań umożliwiła określenie wpływu mikrostruktury warstwy aluminiowej na trwałość wysokocyklową stopu ŻS6U. W badaniach obserwowano znaczne zmniejszenie trwałości zmęczeniowej próbek z warstwami aluminiowymi zarówno typu „Cr-Al" jak i „Si-Al" w porównaniu do stopu ŻS6U. Trwałość zmęczeniowa próbek z warstwami zmniejsza się ze wzrostem głębokości warstwy żaroodpornej. Stwierdzono ponadto większą trwałość próbek z warstwami typu Cr-Al w porównaniu z warstwami „Si-Al". Na podstawie otrzymanych wyników badań i przeprowadzonej analizy opracowano model rozwoju szczeliny zmęczeniowej w próbce ze stopu ŻS6U z dyfuzyjną warstwą aluminiową. Zrealizowane badania dostarczyły istotnych informacji odnośnie właściwościeksploatacyjnych dyfuzyjnych warstw aluminiowych.
EN
The paper deals with the problems of durability of nickel base ŻS6U superalloy in high-cycle fatigue conditions at temperature of 900°C, taking into account the influence of Si-Al and Cr-Al heat resisting aluminium coating upon this durability. The scope of investigations performed covered the following: tests on high-cycle fatigue of ŻS6U superalloy with aluminium coating, metallurgical tests on cracks growth in superalloy, tests on cracking process initiation of aluminium coatings, tests on cracks propagation rate in ŻS6U superalloy. On the basis of the obtained results the processes of initiation and growth of cracks in nickel base superalloy with aluminium diffusion coating have been discussed. The applied methodology of investigations enabled determination of the effect of some features of aluminium coating microstructure and the coating thickness upon the high-cycle durability of ŻS6U superalloy. In fatigue tests it was possible to observe a significant decrease of durability in case of specimens with aluminium coatings of both types: Cr-Al and Si-Al in comparison to durability of ŻS6U superalloy. Fatigue durability of specimens with coatings was decreasing together with the growth of heat-resisting coating thickness. Moreover, it was found that specimens with Cr-Al coatings featured higher durability in comparison with durability of specimens with Si-Al coatings of the same thickness. The performed investigations provided valuable information about working properties of diffusion aluminium coating.
17
Content available remote A review of energy-based multiaxial fatigue failure criteria.
EN
The paper contains a review of energy-based multiaxial fatigue failure criteria for cyclic and random loading. The criteria for cyclic loading have been devided into three groups, depending on the kind of strain energy density per cycle which is assumed as a damage parameter. They are: a) criteria based on elastic strain energy for high-cycle fatigue, b) criteria based on plastic strain energy for low-cycle fatigue, and c) criteria based on the sum of plastic and elastic strain energies for both low- and high-cycle fatigue. The criterion for random loading is based on the new definition of energy parameter which distinguishes plus and minus signs in history of specific work of stress on strain along chosen directions in the critical fracture plane. The criteria which take into account strain energy density in the critical plane. The criteria which take into account strain energy density in the critical plane dominate in the energy description of multiaxial fatigue. Parameters dependent on loading and factors dependent on a kind of material and influencing selection of the critical plane have been given. The author presented the mathematical models of the criteria and next distinguished those including influence of mean stresses and stress gradients as well as proportional and non-proportional loading. It has been emphasised that the generalized criterion of maximum shear and normal strain energy density in the critical plane seems to be the most efficient in practise and it should be developed and verified in future.
PL
Praca zawiera przegląd energetycznych kryteriów wieloosiowego zniszczenia zmęczeniowego w warunkach cyklicznego i losowego obciążenia. Kryteria odnoszące się do cyklicznego obiążenia podzielono na trzy grupy, zależnie od rodzaju gęstości energii odkształcenia na cykl, którą przejmuje się jako parametr uszkodzenia. Są to : a) kryteria oparte na energii sprężystej odkształcenia dla zmęczenia wysokocyklowego, b) kryteria oparte na energii plastycznej odkształcenia dla zmęczenia niskocyklowego oraz c) kryteria oparte na sumie energii sprężystej i plastycznej dla zmęczenia wysoko- i niskocyklowego. Kryterium dotyczące losowego obciążenia jest oparte na nowej definicji parametru energetycznego, który odróżnia dodatnie i ujemne znaki w historii pracy właściwej naprężenia na odkształceniu w wybranych kierunkach krytycznej płaszczyzny złomu. Kryteria, które uwzględniają gęstość energii odkształcenia w płaszczyźnie krytycznej dominują w energetycznym opisie zmęczenia wieloosiowego. Podano parametry zależne od obciążeń oraz czynniki zależne od rodzaju materiału, decydujące o wyborze płaszczyzny krytycznej. Omówiono modele matematyczne kryteriów, a następnie wyróżniono te, które uzwględniają wpływ naprężeń średnich i gradientów naprężeń, oraz obciążenia proporcjonalne i nieproporcjonalne. Zwrócono uwagę, że najbliższe potrzebom obliczeń inżynierskich jest uogólnione kryterium gęstości energii maksymalnego odkształcenia normalnego i stycznego w płaszczyźnie krytycznej i należy je nadal rozwijać i weryfikować.
PL
W pracy weryfikowany jest parametr energetyczny zdefiniowany dla obciążeń losowych. Nowe energetyczne kryterium wieloosiowego zmęczenia zostało z powodzeniem użyte do wyznaczenia trwałości w warunkach jedno- i dwuosiowego rozciągania-ściskania płaskich próbek ze stali 10HNAP. Dla tego materiału ekwiwalentna energia właściwa odkształceń normalnych w płaszczyźnie krytycznej okazała się efektywnym parametrem przy analizie nieproporcjonalnych obciążeń losowych w zakresie wysokocyklowego zmęczenia.
EN
In this paper the energy parameter, defined for random loading, is verified. The new energy-based multiaxial fatigue criterion has been successfully used for life time calculation under uniaxial and biaxial random tension-compression of plane specimens made of 10HNAP steel for this material the equivalent normal strain energy density in the critical plane, seems to be an efficient parameter under nonproportional random loading in high-cycle fatigue regime.
PL
Przedstawiono wyniki badań charakterystyk zmęczeniowych materiałów stosowanych w konstrukcjach lotniczych (stali N18K9M5TPr - maraging i stopu tytanu WT3-1) na podstawie testów wysokocyklowego zmęczenia. Zastosowano widmo obciążeń symulujące próby hamowniane silników lotniczych. Badania wykonano na próbkach cylindrycznych gładkich i z karbem obrączkowym. Podano wyniki analiz numerycznych szacowania trwałości.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.