Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Efekty naprężeniowe, deformacyjne i energetyczne w okolicy wierzchołkowej szczeliny z podwójnym symetrycznym odgałęzieniem

Boguszewski T., Molski K.

Acta Mechanica et Automatica

|

2011

|

Vol. 5, no. 1

11-16

PL

W pracy analizowano pola naprężeń i względne przemieszczenia brzegów niewielkich symetrycznych pęknięć powstałych w wierzchołku płaskiej szczeliny pod pewnym kątem do jej płaszczyzny. Zaproponowano analityczno-numeryczną metodę wyznaczania uogólnionej wartości współczynnika uwalniania energii G. Dla płaskiego i antypłaskiego stanu odkształcenia wyznaczono względne przemieszczenia brzegów odgałęzionych szczelin w zależności od kierunku nachylenia odgałęzionego pęknięcia i rodzaju obciążenia zewnętrznego. W obliczeniach wykorzystano metodę elementów skończonych MES. Względne rozwarcie brzegów odgałęzień szczeliny opisano odpowiednimi funkcjami uwzględniającymi charakter osobliwości pola naprężeń w okolicy wierzchołkowej umożliwiającymi obliczenie współczynników G.

EN

Mutual interactions between two neighboring singular stress fields for symmetrically branching cracks are analyzed. Using the finite element method and ANSYS program, relative crack opening displacements and range of validity of the singular stress fields have been obtained. Some special functions were chosen for describing crack face opening and calculating the ener- gy release rate G and its particular components. Numerical results made it possible to explain the influence and applicability of stress intensity factors for such cracks and show qualitatively additional effects and cracking conditions around the crack tip for plane and anti-plane crack problems.

2

Efekty naprężeniowe, deformacyjne i energetyczne w okolicy wierzchołkowej szczeliny z pojedynczym odgałęzieniem

Boguszewski T., Molski K.

Acta Mechanica et Automatica

|

2009

|

Vol. 3, no. 3

9-16

PL

W pracy analizowano pola naprężeń i względne przemieszczenia brzegów niewielkiego pęknięcia powstałego w wierzchołku płaskiej szczeliny pod pewnym kątem do jej płaszczyzny. Wykorzystując metodę elementów skończonych MES zbadano charakter, zasięg oraz wzajemne oddziaływanie sąsiadujących osobliwych pól naprężeń – w okolicy wierzchołkowej odgałęzienia i w ostrym narożu. Dla płaskiego i antypłaskiego stanu odkształcenia określono ilościowe i jakościowe różnice tych oddziaływań w zależności od kierunku nachylenia odgałęzionego pęknięcia i rodzaju obciążenia zewnętrznego. Względne rozwarcie brzegów odgałęzionej szczeliny opisano odpowiednimi funkcjami uwzględniającymi charakter obu osobliwości oraz porównano kształty rozwarcia z przybliżonym rozwiązaniem wynikającym z lokalnych wartości współczynników intensywności naprężeń. Zaproponowano analityczno-numeryczną metodę wyznaczania uogólnionej warto- ści współczynnika uwalniania energii G w takich przypadkach.

EN

Mutual interactions between two neighboring singular stress fields for branching cracks are analyzed. Using the finite element method and ANSYS program, relative crack opening and range of validity of the singular stress fields have been obtained. Some special functions were chosen for describing crack face opening, including two different singular stress field exponents. Numerical results make it possible to explain the influence and applicability of stress intensity factors for such cracks and show qualitatively additional effects and cracking conditions around the crack tip for plane and anti-plane crack problems.

3

Numerical calculation of the thermal conductivity coefficient in diamond-copper composite

Boguszewski T., Ciupiński Ł., Kurzydłowski K. J.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 3

232-235

EN

Metal-ceramic composites are becoming widely used in electronic and power generation industries. Applications of these composites are driven by their mechanical and physical property combined with economic price. One of the key properties in this context is their capacity for heat transfer. Diamond-copper composite was chosen for calculation because of very high coefficient of thermal conductivity and small decrease of mechanical properties under high temperature. Analytical results give solution of the thermal conductivity for case with only one particle in composite. Numerical analysis was appropriate to have results for more complex cases. Three model of representative unit volume with one isotropic particle was prepared to calculate cases with standard and high density of the particles. One model with real distribution of particles, which was generated by Micrometer program was used to compare results. In this work analysis of structure and features of phases composite was considered in order to study heat transfer phenomena. Models of three phases composite matrix, filler and interface with discontinuities were analysed. Distance between particles was also considered. Additionally, influence of the increased ambient temperature on thermal conductivity was presented. Analysis of the results indicate to volume fraction of the diamond phase, volume fraction of the discontinuity in interface layer and distance between diamond particles as the most important variable for conductivity. Obtained results for high thermal conductivity composites processing could be used to determine optimal phases characteristic and distance between particles.

PL

Kompozyty metal-ceramika są coraz szerzej stosowanym materiałem w przemyśle elektronicznym i energetycznym. Ich popularność wynika z możliwości uzyskania unikatowych cech łączących właściwości mechaniczne i fizyczne przy zachowaniu akceptowalnej ceny. W pracy skupiono uwagę na właściwościach termicznych kompozytu, a szczególnie materiałów o wysokich wartościach przewodnictwa cieplnego. Do obliczeń modelowych wybrano kompozyt miedź-diament charakteryzujący się wysokim współczynnikiem przewodzenia ciepła, którego właściwości mechaniczne nie ulegają znaczącej degradacji w wysokich temperaturach. Dostępne rozwiązania analityczne pozwalają na wyznaczenie współczynnika przewodzenia ciepła kompozytu dla przypadku z pojedynczą cząstką, w którym nie dochodzi do oddziaływania między cząstkami. Do wyznaczenia przewodności cieplnej w bardziej złożonych przypadkach użyteczna jest analiza numeryczna, którą posłużono się w niniejszej pracy. Zastosowano metodę elementów skończonych, wykorzystując komercyjny pakiet Ansys. Do obliczeń użyto modelu komórki elementarnej z cząstką izotropową. Zastosowano dwa modele o różnym stopniu gęstości ułożenia cząstek oraz jeden model ze strukturą wygenerowaną w programie Micrometer o parametrach struktury odpowiadającej rzeczywistym kompozytom. Kluczowym parametrem w tego typu kompozytach jest dobór odpowiedniego udziału objętościowego poszczególnych faz. W pracy przedstawiono analizę wpływu struktury, właściwości poszczególnych faz oraz odległości między cząstkami na przewodność cieplną kompozytu przy uwzględnieniu właściwości fazy pośredniej oraz wpływ nieciągłości połączenia cząstka-osnowa. Dodatkowo przedstawiono wyniki analizy wpływu podwyższonej temperatury otoczenia na przewodność kompozytu. Otrzymane wyniki mogą posłużyć do optymalnego doboru składników i struktury, co pozwoli uzyskać założone wymagane właściwości kompozytu.

4

Energy released for branching and kinking cracks

Boguszewski T., Molski K.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2005

|

z. 82

37-44

EN

Energy released due to the appearance of a very small branch at the tip of a main crack is calculated. Method for determining the G(alfa) factor is based on integrating the product of the known stress components released along the plane of the small branch and corresponding displacements obtained using numerical FEM approach. This procedure makes it possible to calculate both GI( alfa) and GII(alfa ) energy components. Results are compared with a different approach obtained directly by considering local values of the stress intensity factors KI(alfa) and KII(alfa), valid for the branch tip. Some additional effects of a sharp notch appearing just behind the branch crack are also described.