Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

High strength metallurgical graphene as an additional reinforcing phase for carbon fibre composites

Kunikowska A., Szymanski W., Jedrzejczak A., Lipa S., Galazka M., Szlachetka M., Kula P.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 1

355--365

EN

The main objective of the present study is an elaboration of a method for a transfer of high strength metallurgical graphene (HSMG) and its introduction into the structure of fibre laminates. In this work, two transfer procedures have been established: a transfer onto structural adhesive film (SAF) and a direct transfer onto two types of carbon fibre pre-impregnates (uniaxial and biaxial cloth). An important novelty of the presented experimental work is a use of scanning electron microscopy (SEM) operating in the absorbed electrons (AE) mode. This technique enables the evaluation of graphene continuity on a large area within a relatively short time. The SEM/AE technique made it possible to ascertain that the transferred graphene was characterised by a low level of defects, indicating that it could be used as a reinforcing phase in composites. Both transfer procedures, one onto SAF and the other directly onto the pre-impregnates were used for manufacturing flat laminates as well as tubular profiles. The flat samples, containing 0.68 ppm HSMG by weight, exhibited a 9% increase of low cycle fatigue strength. The tubular profiles (bicycle components) with approximately 0.22 ppm of HSMG exhibited a significant increase of fatigue wear during initial tests. In addition, no fatigue delamination was observed at interfaces between the pre-impregnates separated with HSMG graphene.

2

The Effect of Non-Metallic Inclusions Formed as a Result of Deoxidation on the Fatigue Strength of 15CrNi6 and 16MnCr5 Steel

Lipa S., Sawicki J., Dybowski K., Pietrasik R., Januszewicz B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 3

1345--1350

EN

This paper presents the findings of fatigue strength tests of 15CrNi6 steel following low-pressure carburizing and oil quenching, subjected to cycles of one-sided three-point bending. The fatigue fractures were compared with the results of fatigue strength studies of 16MnCr5 steel following low-pressure carburizing and nitrogen quenching. The fatigue tests for 16MnCr5 steel were conducted as part of a high-cycle resonance test, with a pendular bending load. The study also involved an analysis of the effects on non-metallic inclusions in the structure on the mechanism of fatigue destruction. The inclusions were found to initiate fatigue cracks. In both cases, a similar method of a fatigue fissure initiation was observed, independent of the study method or specimen material.

3

Influence of a steel surface treatment on the wetting angle and free surface energy

Lipa S., Atraszkiewicz R., Klimek L.

Inżynieria Materiałowa

|

2017

|

Vol. 38, nr 6

285--289

EN

This paper presents the influence of abrasive blasting of various grain sizes and types, electro-etching and heating in an argon-hydrogen atmosphere on the wettability and free surface energy of samples prepared steel strips. The choice of treatments was dictated by the surface preparation for hot-dip zinc-coating. It was shown that the surface abrasive that was blasted with silicon carbide by a 0.300-0.250 mm grain is of a hydrophobic nature. The surface electroetched at room temperature is at the edge of hydrophobicity and hydrophilicity. In contrast, the surfaces treated in the argon-hydrogen atmosphere may be considered to be hydrophilic. In summary, it can be concluded that the suitable choice of treatment has a favourable influence on the adhesive properties of the treated steel substrates, which should result in a solid and strong steel-zinc coating joint.

PL

Właściwe przygotowanie powierzchni dla procesu cynkowania ogniowego stanowi kluczowe zagadnienie poprawności i jakości wykonania tego procesu. Poza czystością powierzchni oraz stopniem jej rozwinięcia jest ważne określenie stopnia jej zwilżalności, co wpływa na jakość wytworzonych powłok cynkowych. W pracy przedstawiono wpływ obróbki strumieniowo-ściernej o różnej wielkości i rodzaju ziarna, elektro-trawienia i wygrzewania w atmosferze argon–wodór na zwilżalność i swobodną energię powierzchni próbek. Wybór sposobów obróbki był podyktowany przygotowaniem powierzchni pod cynkowanie ogniowe.

4

Badanie zwilżania ciekłym cynkiem blach stalowych po obróbce plastycznej

Klimek L., Lipa S., Dybowski K., Atraszkiewicz R., Rylski A., Sankowski D., Wojciechowski R., Bąkała M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2016

|

T. 27, nr 4

315--328

PL

Niniejsza praca powstała w ramach realizacji projektu badawczego mającego na celu opracowanie i wdrożenie technologii recyklingu poprodukcyjnych odpadów taśmy stalowej. W ramach prowadzonych prac wykonano procesy oczyszczania blach metodami obróbki strumieniowo-ściernej, a następnie tak oczyszczone blachy poddawano procesowi walcowania. Po procesie walcowania nakładano, metodą zanurzeniową, powłokę cynkową. W pracy przedstawiono wpływ gniotu podczas obróbki plastycznej na zwilżanie powierzchni blach stalowych ciekłym cynkiem. Badaniom poddano blachy obrobione ścierniwem Al2O3, które zostały potem poddane walcowaniu z różnymi gniotami (20, 40, 60 i 80%). Na tak przygotowanych próbkach przeprowadzono badania na specjalnie zaprojektowanym stanowisku dynamiki zwilżania metodą meniskograficzną umożliwiającą wykonanie kompleksowych badań własności dynamicznych powierzchni – napięcia powierzchniowego oraz zwilżalności. Z przeprowadzonych badań wynika, że najlepsza zwilżalność osiągana jest dla próbek o gniocie 20%, dla których graniczny kąt zwilżania wynosi ok. 60°. Im większy gniot, tym gorsza zwilżalność blach stalowych ciekłym cynkiem. Można zauważyć, że jeszcze tylko dla próbki z gniotem 40% zarejestrowano kąt zwilżania poniżej 90° (wynosił on około 80°). Można powiedzieć, że tylko te próbki były zwilżane ciekłym cynkiem. Dla pozostałych dwóch zarejestrowane wartości kąta zwilżania były znacznie powyżej 90° przyjętych, jako granica przejścia z braku zwilżania do zwilżania. Reasumując uzyskane wyniki badań, można stwierdzić, że zwiększenie stopnia zgniotu podczas procesu walcowania zmniejsza zwilżalność obrobionej powierzchni ciekłym cynkiem.

EN

This paper was elaborated within a research project aiming at the development and implementation of a recycling technology for post-production steel sheet waste. In the research, processes of sheet cleaning were performed by vapour blasting treatment methods. Next, the sheets cleaned in this way underwent rolling. After the rolling process, a zinc coating was applied by means of the wetting balance method. The study presents the effect of the draft during plastic treatment on the wetting on the surface of steel sheets by liquid zinc. The tests were conducted on sheets treated with an Al2O3 abrasive material, which then underwent rolling with different drafts (20, 40, 60 and 80%). The samples prepared in this way were examined on a specially designed test station for the wetting dynamics by the meniscographic method, which enables complex examinations of the dynamic properties of the surface – surface tension and wettability. The performed investigations demonstrated that the best wettability is obtained for the samples with the 20% draft, for which the contact angle equals about 60°. The higher the draft, the worse the wettability of the sheets by liquid steel zinc. One can notice that the sample with the 40% draft was only one more to exhibit the wetting angle below 90° (it equaled about 80°). One can say that only these samples were wetted by the liquid zinc. For the remaining two, the recorded wetting angle values were much above 90°, which was assumed as the boundary of transfer from no wettability to wettability. To sum up, the obtained results demonstrate that the increase of the draft degree during the rolling process decreases the wettability of the treated surface by liquid zinc.

5

The Effect of the Quenching Method on the Deformations Size of Gear Wheels after Vacuum Carburizing

Dybowski K., Sawicki J., Kula P., Atraszkiewicz R., Lipa S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 2B

1057--1062

EN

This paper presents a comparison of the deformations and residual stresses in gear wheels after vacuum carburizing process with quenching in high-pressure nitrogen and oil. The comparison was made on a medium-sized gear wheels, made of AMS6265 (AISI 9310) steel. This steel is applied in the aerospace industry for gears. The study has provided grounds for an assessment of the effect of the method of quenching on the size of deformations. Compared to oil quenching, high-pressure gas quenching following vacuum carburizing resulted in more uniform and smaller deformations.

6

Examination of Wetting by Liquid Zinc of Steel Sheets Following Various Kinds of Abrasive Blasting

Cecotka M., Dybowski K., Klimek L., Lipa S., Rylski A., Sankowski D., Wojciechowski R., Bąkała M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 2B

1069--1074

EN

Abrasive blasting is one of the methods of surface working before hot-dip zinc-coating. It allows not only to remove products of corrosion from the surface, but it also affects the quality of the zinc coating applied later, thereby affecting wettability of surface being zinc-coated. The surface working can be done with different types of abrasive material. The paper presents an effect of the method of abrasive blasting on wetting the surface of steel sheets by liquid zinc. Steels sheets following blasting with Al2O3 of different granularity and shot peening were examined. The worst wetting was recorded for a sample following shot peening - the results are below those for the reference test conducted for a sample not previously subjected to any treatment. Samples following abrasive blasting have similar parameters, regardless of the size of grain used for the treatment.

7

Modelowanie wpływu obróbki strumieniowo ściernej na umocnienie warstwy wierzchniej

Byczkowska P., Sawicki J., Klimek L., Lipa S.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 8-9CD1

63--67

PL

Niniejsza praca przedstawia numeryczny model obróbki strumieniowo - ściernej oraz wpływ jaki wywiera ścierniwo wyrzucane przy pomocy strumienia sprężonego powietrza w kierunku oczyszczanej a zarazem modyfikowanej powierzchni. Analizę numeryczną przeprowadzono dla procesu obróbki elektrokorundem uwzględniając takie parametry jak: kąt nachylenia strumienia ścierniwa, odległość dyszy od powierzchni, granulacja ścierniwa. Przeprowadzona symulacja komputerowa pozwoliła na analizę rozkładu odkształceń, naprężeń oraz głębokość ich zasięgu w zależności od parametrów procesu obróbki strumieniowo-ściernej.

EN

This paper presents a method of modeling blast – abrasive treatment and the influence of the abrasive driven by a jet of compressed air on modified surface. Numerical analysis was performed for the corundum treatment process and took into account parameters such as angle of the abrasive flow, nozzle-surface distance and abrasive size. Conducted computer simulation allowed the analysis of the distribution of deformation, stress and the depth of their coverage, depending on the blast – abrasive treatment parameters.

8

Wpływ właściwości mechanicznych blachy stalowej na stan powierzchni po obróbce strumieniowo-ściernej

Lipa S., Klimek L., Dybowski K., Szymański W.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

464--467

PL

W trosce o środowisko naturalne coraz częściej w przemyśle podejmuje się prace dotyczące przywrócenia cech użytkowych odpadom poprodukcyjnym m.in. w postaci taśm i blach stalowych. W odpowiedzi na zapotrzebowanie rynku na tzw. recykling niejednokrotnie przeprowadza się zabiegi, które w pierwszym etapie prowadzą do przygotowania odpadów do dalszej obróbki, takie jak np. mechaniczne oczyszczanie z produktów korozji. Jednym z podstawowych sposobów obróbki tych elementów jest obróbka strumieniowo-ścierna. W artykule przedstawiono badania wpływu stanu podłoża (stopnia umocnienia) ze stali S355MC na uzyskiwane parametry powierzchni po obróbce strumieniowo-ściernej. Obróbkę strumieniowo-ścierną przeprowadzono za pomocą tlenku aluminium Al2O3 przy ciśnieniu 0,2 i 0,6 MPa i stałym kącie nachylenia oraz odległości dyszy od obrabianego przedmiotu. Po przeprowadzonej obróbce mechanicznej zbadano właściwości powierzchni stali, takie jak: chropowatość, energię swobodną oraz udział powierzchniowy wbitych cząstek ścierniwa w obrabianą powierzchnię.

EN

In the interests of the environment more and more often in industry the work on the restoration of the functional characteristics of post-production waste (e.g. strips or sheets of steel) is undertaken. In response to the market demand for recycling, often are performed treatments, which in the first step lead to the preparation of waste for further processing, such as mechanical cleaning of corrosion products. One of the main treatments of these elements is a blasting. This paper presents a study on the influence of S355MC steel substrate condition (strengthening level) on the obtained surface parameters after the blasting. Blasting process was performed using aluminium oxide Al2O3, at two different pressures of 0.2 and 0.6 MPa at a constant angle and the distance between the nozzle and the workpiece. Then, surface properties of the steel were tested, including roughness, free energy and the quantity of abrasive particles embedded in the treated surface.

9

Lateral impact of tubular structure – theoretical and experimental analysis. Part 1 – Investigation of single tube

Lipa S., Kotełko M.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2013

|

Vol. 51 nr 4

873--882

EN

If a thin-walled member is subjected to dynamic load, the estimation of its structural behaviour has to count for the strain-rate influence upon stress-strain material characteristics. It is particularly important when a thin-walled member works as an energy absorber. In the paper, the problem of collapse load, post-failure behaviour and energy dissipation of a tubular structure subjected to lateral impact load is presented. The analytical solution of the problem of initial collapse load and post-failure behaviour of a single tube is discussed. The analysis is limited to the “dynamic progressive crushing”, which means that we take into account the strain-rate but neglect inertia effects. The solution is based on the yield-line analysis and takes into account the impact velocity and strain rate, using the Cowper-Symonds constitutive relation. The same problem concerning both the single tube and multi-member tubular structure subjected to lateral bending impact load is solved using Finite Element (FE) simulation, which also takes into account the impact velocity and strain rate, using the corresponding to Cowper-Symonds Perzyna material model. Results of numerical calculations are compared with those obtained from the quasi-dynamic tests performed at different loading velocities on single tubes. The results are shown in load-deformation diagrams and diagrams of deformation patterns.

10

Hybrydowe warstwy wierzchnie wytwarzane na bazie nawęglania niskociśnieniowego i azotonasiarczania do zastosowań w regeneracji części maszyn

Kula P., Dybowski K., Lipa S., Sawicki J., Atraszkiewicz R., Pietrasik R., Krasiński A.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

729--732

PL

W artykule przedstawiono nową kompozycję warstw hybrydowych z przeznaczeniem do regeneracji części maszyn. Wytworzona warstwa hybrydowa jest zbudowana z napoiny wykonanej ze stali 17CrNi6-6, którą poddano nawęglaniu niskociśnieniowemu, a następnie zastosowano proces azotonasiarczania gazowego. W publikacji przedstawiono badania morfologii wytworzonej warstwy hybrydowej oraz dokonano oceny jej właściwości mechanicznych i odporności na zużycie.

EN

This paper presents a new hybrid layer composition intended to regenerate machine parts. This hybrid layer is composed of a weld overlay made of steel 17CrNi6-6, which was subjected to low pressure carburizing followed by gas sulfonitriding process. The paper presents the morphology of formed hybrid layer and assessment of its mechanical properties and wear resistance.

11

Hybrid surface layers, made by nitriding with DLC coating, for application in machine parts regeneration

Kula P., Dybowski K., Lipa S., Batory D., Sawicki J., Wołowiec E., Klimek L.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2013

|

Vol. 60, nr 1

32--37

EN

Purpose: The article presents a concept of a hybrid layer, consisting of a gradient layer and anti-wear coat, intended for machine parts regeneration. Design/methodology/approach: The essence of method lies in the use of universal replacement material and its surface processing, which increases the hardness of the part that is being regenerated. The study was conducted on a material covered with a layer made of vacuum-nitraded padding weld of 17CrNi6-6, followed by an anti-wear DCL carbon coat. The morphology of thus created layers and their wear strength has been examined and their utility value has been evaluated. Findings: The hybrid layers under study have been found to improve the machine parts strength, while at the same time reducing frictional resistance, reducing the adhesion forces of the elements in contact and improving the corrosion resistance. Research limitations/implications: The method provides for making use of a versatile restoration material, which subsequently enables application of specific surface processing to improve the durability of the part being regenerated. Practical implications: It is a new concept of a hybrid layer, intended for machine parts regeneration.

12

Numeryczna analiza procesu hartowania w piecu rurowym z zimną komorą chłodzenia

Pokrzywa M., Niewiedzielski R., Kula P., Atraszkiewicz R., Lipa S., Czechowski L., Jankowski J., Wajman T., Sobczak K.

Postępy Nauki i Techniki

|

2011

|

nr 8

59-67

PL

W artykule przedstawiono zagadnienie wymiany ciepła pomiędzy stalowym wsadem poddanym uprzednio obróbce cieplno-chemicznej (nawęglanie próżniowe) a przepływającym gazem pod wysokim ciśnieniem. Problem naukowy rozwiązano wykorzystując stworzony w środowisku Delphi, specjalnie dla tego typu zagadnień, zewnętrzny program nadrzędny, umożliwiający połączenie oprogramowania opartego na metodzie objętości skończonej - ANSYS CFX 12.0 i metodzie elementów skończonych - ANSYS 12.0. Do programu zaimplementowane zostały dwa modele: przepływowy i termiczny. Stworzony program pozwala na analizę tempa chłodzenia w każdym punkcie objętości i optymalizację procesu chłodzenia z intensywnie i turbulentnie przepływającym gazem. Dla poprawnego zdefiniowania i modelowania zjawiska wymiany ciepła pomiędzy wsadem a medium chłodzącym stworzono bazę danych materiałowych, obejmującą wielkości fizyczne pozwalające stworzyć model numeryczny uwzględniający przemiany fazowe z tzw. ciepłem utajonym oraz wpływ szybkości chłodzenia na zmiany zachodzące w strukturze detalu. Przy tworzeniu baz materiałowych posłużono się programem JMatPro.

EN

The following work presents the issue of heat transfer between the steel charge after vacuum carburizing process and gas which intensively flows through. The external managing program has been created in Delphi environment to solve the scientific research problem, which connect the Finite Volume Method - ANSYS CFX 12.0 with Finite Element Method - ANSYS 12.0. To the program there were implemented two models: flow and thermal. Created program allows to analyze cooling rate at each point of the volume and optimize the cooling process with gas intensively and turbulently flowing through. For the correct definition and modeling of the phenomenon of the heat transfer between the steel charge and cooling gas, the database of material properties was created, which includes physical quantities that allow to create a numerical model taking into account the so-called phase transitions with latent heat and the influence of the cooling rate to changes in the structure of the detail. Thanks to JMatPro4 program, the application of different material properties database of material properties could be applied.

13

Porównanie wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie stali 17CrNi6-6 i 16MnCr5 po nawęglaniu próżniowym

Dybowski K., Kula P., Pietrasik R., Lipa S.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

392-394

PL

Analiza licznych zniszczeń elementów konstrukcyjnych pokazuje, że decydującą rolę w ich powstaniu miały obciążenia cyklicznie zmienne, których amplituda nie przekraczała dopuszczalnych obciążeń statycznych. Dlatego też bardzo ważnym aspektem w budowie maszyn jest zagadnienie wytrzymałości zmęczeniowej materiałów, których trwałość niejednokrotnie zwiększa się, stosując dodatkowo obróbkę cieplno-chemiczną. W artykule przedstawiono wyniki badań wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie dwóch gatunków stali do nawęglania: 16MnCr5 oraz 17CrNi6-6, nawęglanych próżniowo i hartowanych w gazie pod wysokim ciśnieniem. Badania te wykonano metodą wysokoczęstotliwościową, opartą na detekcji rezonansowej, która pozwala na ujawnienie inicjacji mikropęknięć zmęczeniowych w jak najwcześniejszym stadium ich rozwoju.

EN

The analysis of the numerous damages of structural elements shows that a cyclic loading, which amplitude does not exceed the allowable static loads, is the main reason for that. Therefore, the issue of materials fatigue strength is the extremely important aspect in machine design. Materials durability is very often increased by applying an additional thermochemical treatment. This paper presents the fatigue strength measurements results of two grades of steel for carburizing: 16MnCr5 and 17CrNi6-6, vacuum carburized and hardened in the gas atmosphere under high pressure. These studies were performed using high frequency method, based on the resonance detection, which allows the disclosure of the initiation of fatigue microcracks at the earliest stage of their development.

14

Wyznaczenie wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie stali 17CrNi6-6 po procesie nawęglania niskociśnieniowego

Dybowski K., Kula P., Lipa S., Pietrasik R.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 4

939-941

PL

Technologia nawęglania próżniowego sukcesywnie wypiera konwencjonalne metody nawęglania gazowego. Związane jest to z szeregiem zalet, które posiada. Najistotniejszą z nich jest możliwość skrócenia czasu nawęglania, głownie dzięki znacznemu podwyższeniu temperatury procesu. Wyższa temperatura obróbki wiąże się jednak z rozrostem ziarna. Można temu zapobiegać przez wprowadzanie we wstępnej fazie procesu azotu do warstwy wierzchniej stali. W artykule porównano wytrzymałość zmęczeniową na zginanie stali nawęglanej próżniowo z i bez wstępnego nasycania azotem.

EN

Conventional methods of gaseous carburising are successfully replaced by the low pressure carburising process. This is the result of numerous advantages of that method. The most important one is the shortening of the carburising time, mainly due to increased temperature of the process. However, higher temperature causes the growth of grains. It can be limited by the nitrogen introduction into surface layer during heating. In this paper bending fatigue strengths of steel after low pressure carburising with and without preliminary nitrogen saturation were compared.

15

Badania doświadczalne rurowego absorbera energii poddanego obciążeniom dynamicznym jako wspomaganie eksperymentu numerycznego MES

Lipa S., Kotełko M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2007

|

z. 217

79-84

EN

The paper concerns experimental investigation of structural behaviour of multi-member tubular energy absorber subject to lateral crushing load. Results of former theoretical research carried out by the authors into the structural absorber`s behaviour under static load is realized by means of hydraulic system is presented. The stand enables to measure both the crushing load and the absorber`s deformation during each crush-test. Experimental, dynamical load-deformation curves are compared with those obtained from FE simulation for the absorber subject to static load. Conclusions concerning an agreement between results of both simulations (experimental and numerical) are derived.

16

Konstrukcje cienkościenne jako absorbery energii - najnowsze trendy i wyniki badań

Kotełko M., Lipa S.

Problemy Maszyn Roboczych

|

2006

|

Z. 28

33-43

PL

Praca ma charakter przeglądowy. Zawiera omówienie szeregu publikacji dotyczących szeroko pojętych zagadnień konstrukcji cienkościennych pracujących jako absorbery energii. Omawia podstawowe rozwiązania konstrukcyjne takich absorberów. Przedstawia wyniki badań autorów, dotyczące zastosowania krótkich, ściskanych profili cienkościennych jako absorberów energii, a także układów rur cienkościennych poddanych promieniowemu zgniotowi.

EN

The paper contains a review of several works carried out in the wide range of problems concerning thin-walled structures used as energy absorbers. Basic types of design of such structures are discussed. The results of works carried out by the authors are presented. The research was devoted to the investigation of the applicability of short thin-walled profiles as energy absorbers and also to the investigation into the crushing behaviour of thin-walled tube systems subject to lateral crushing load.

17

Model teoretyczny i doświadczalny absorbera energii poddanego zgniotowi bocznemu

Kotełko M., Lipa S.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2006

|

R. 103, z. 1-M

195-205

PL

Artykuł dotyczy zagadnienia modelowania fazy zniszczenia rurowego absorbera energii jako integralnego elementu konstrukcyjnego nadwozia. Absorber jedno- lub wieloczłonowy poddany jest bocznemu (promieniowemu) zgniotowi. W pracy przedstawiono trzy różne modele teoretyczne absorbera: model oparty na metodzie statycznie dopuszczalnych pól naprężeń, model kinematyczny oraz model numeryczny metody elementów skończonych (MES). Wyniki obliczeń numerycznych przeprowadzonych dla powyższych modeli, w tym obliczeń MES, porównano z wynikami quasi-statycznych badań doświadczalnych stalowych modeli absorberów. Praca zawiera także opis opracowanego przez autorów stanowiska do badań dynamicznych absorberów.

EN

The paper concerns the problem of crush modeling of tubular energy absorber working as an integral structural member of chassis frame. Singular or multi-member absorber is subject to lateral crushing in radial direction. Three different theoretical models have been presented: the model based on the method of statically permissible stress fields, kinematical model and the numerical finite element model. Results of numerical calculations carried out for the models mentioned above have been compares with results of quasi-static experimental tests performed on steel absorbers. The paper contains also the description of the experimental stand for dynamic tests designed and build by the authors.

18

Numerical and experimental collapse analysis of tubular multi-member energy absorbers under lateral compression

Lipa S., Kotełko M.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2004

|

Vol. 42 nr 4

841-857

EN

In the paper, the problem of collapse load and energy dissipation capacity of tubular multi-member energy absorbers subject to lateral crushing load is presented. The method of analytical solution of the problem of initial collapse load and load capacity at failure both for single-member and multi-member absorbers is discussed. A numerical Finite Elelment (FE) model of the multi-member absorber is presented and the parametric study of the influence of different absorber parameters (number of members, thickness of tubes, configuration of tubes) upon the collapse load and energy dissipation capacity is carried out. Results of numerical calculations are compared with those obtained from the experiment conducted by the authors. Both numerical and experimental results are presented in the form of load-deformation diagrams and diagrams of deformation patterns. Some final conclusions concerning the usefulness of multi-member tubular absorbers and indications into further investigations are derived.

PL

Artykuł przedstawia zagadnienia nośności w fazie zniszczenia i zdolności rozproszenia energii, wieloczłonowych, rurowych absorberów energii poddanych bocznemu zgniotowi. Zaprezentowane zostały metody analizy wstępnej fazy zniszczenia i ilości energii dysypowanej przez absorber jedno- i wieloczłonowy. Przedstawiono numeryczny model elementów skończonych (FE) absorberów wieloczłonowych, jak również omówiono wpływ różnych parametrów absorbera, takich jak ilość członów, grubość elementów rurowych oraz konfiguracja tych elementów na fazę zniszczenia i ilość energii dysypowanej. Wyniki obliczeń numerycznych zostały porównane z wynikami uzyskanymi przez eksperyment autorów. Zarówno wyniki numeryczne, jak i eksperymentalne są przedstawione w formie wykresów obciążenia - odkształcania i map odkształceń. Przedstawiono konkluzje dotyczące zastosowania wieloczłonowych absorberów rurowych oraz wskazówki do dalszych badań.