PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available Verification of brittle fracture criteria for bimaterial structures
Mieczkowski G., Molski K.
Acta Mechanica et Automatica
|
2014
|
Vol. 8, no. 1
44--48
EN
The increasing application of composite materials in the construction of machines causes strong need for modelling and evaluat-ing their strength. There are many well known hypotheses used for homogeneous materials subjected to monotone and cyclic loading conditions, which have been verified experimentally by various authors. These hypotheses should be verified also for composite materials. This paper provides experimental and theoretical results of such verifications for bimaterial structures with interfacial cracks. Three well known fracture hypotheses of: Griffith, McClintock and Novozhilov were chosen. The theoretical critical load values arising from each hy-potheses were compared with the experimental data including uni and multi-axial loading conditions. All tests were carried out with using specially prepared specimens of steel and PMMA.
2
Content available remote Heat Treatment Influence on LCF Properties of X20Cr13 Stainless Steel
Hościło B., Molski K.
Machine Dynamics Research
|
2012
|
Vol. 36, No. 2
26-32
EN
The present paper deals with analyzing the influence of mechanical parameters of quenched and tempered X20Cr13 Stainless Steel on the LCF properties. Specimens were heated to 1000°C, kept in this temperature for 45 minutes and subsequently quenched in oil to room temperature, then heated to 550°C, 620°C or 700°C (for different specimens), kept in the heat for 15 minutes and cooled to the room temperature, in order to obtain required hardness. Micro-hardness and hardness of the structure in transversal specimen section were measured. The LCF tests were carried out for three different strain amplitudes between 0.5% and 1.5%. Relationships between hardness, strain amplitude and low cycle fatigue life were also determined.
3
Content available 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.
4
Content available Zjawiska korozyjne i termiczne występujące podczas testów trwałościowych kół pojazdów wolnobieżnych
Tarasiuk P., Molski K., Koziołkiewicz T., Adamowicz A., Szymaniuk A., Funkowska B.
Acta Mechanica et Automatica
|
2009
|
Vol. 3, no. 1
111-117
PL
Praca dotyczy badania zjawisk korozyjnych i termicznych występujących w czasie prowadzenia stanowiskowych testów trwałościowych kół pojazdów wolnobieżnych oraz określenia ich wpływu na wytrzymałość zmęczeniową konstrukcji. Omówiono zjawisko przyspieszonego, intensywnego korodowania obręczy kół, wyjaśniono przyczyny pojawiania się korozji w charakterystycznych miejscach konstrukcji oraz podano sposoby zapobiegania jej występowaniu. Efekty termiczne, w postaci pól temperatury powstających w kole w czasie badań, rejestrowano za pomocą kamery termowizyjnej. Technika ta umożliwiła przeprowadzenie dokładnej analizy pól temperatury w stanie ustalonym i nieustalonym oraz pomogła wyjaśnić przyczyny powstawania procesów korozyjnych ujawniających się podczas prowadzenia stanowiskowych badań trwałościowych kół.
EN
The present paper deals with the analysis of corrosive and thermal phenomena appearing in full scale testing of wheels of low speed vehicles. It has been shown that the presence of thermal cycles consisting in heating and cooling of the tested wheels increases corrosive processes due to the water condensation at the central part of the rim where the cooling conditions are the most favorable. This process can affect the durability of the wheel, especially in the cases when it additionally overlaps with the weakest point of the structure. In such cases the damage accumulation process significantly increases. Corrosion can be avoided or strongly limited by the use of nitrogen instead of air for inflating wheels or by caring out the experimental tests in continuous manner, which would eliminate the cooling phase of the test. Intensive heating of the wheels during the tests increases the pressure in the tubeless tire and changes its rigidity. This phenomenon influences the stress distribution in metallic part of the wheel and introduces additional loading to the structure.
5
Content available Współczynniki intensywności naprężenia KI dla płaskiej szczeliny tunelowej w przestrzeni sprężystej
Savruk M., Molski K., Rogowski G.
Acta Mechanica et Automatica
|
2009
|
Vol. 3, no. 3
75-82
PL
Praca dotyczy zagadnienia wyznaczania współczynników intensywności naprężenia KI dla płaskiej dwuwymiarowej szczeliny tunelowej w przestrzeni sprężystej, w przypadku obciążenia powierzchni szczeliny dowolnym ciśnieniem normalnym. Stosując metodę osobliwych równań całkowych i techniki numeryczne, wyznaczono współczynnik KI wzdłuż obu frontów szczeliny, której obie powierzchnie są obciążone parą sił skupionych P. Otrzymano numeryczne rozwiązania i porównano je z innymi przybliżonymi wyrażeniami KI znanymi z literatury.
EN
The present paper deals with determination of stress intensity factors KI for a plane two-dimensional tunnel crack in elastic space when both crack faces are subjected to any normal pressure. Using the method of singular integral equations and numerical techniques Green’s function was also obtained, which makes it possible to calculate values of stress intensity factors KI at any point along both crack fronts. Approximate analytical solutions of high accuracy were found. Numerical values of KI were compared with other solutions known from the literature, obtained by different authors.
6
Content available Współczynnik uwalniania energii jako parametr oceny odporności struktury dwufazowej stal-pmma na pękanie w złożonym stanie obciążenia
Mieczkowski G., Molski K.
Acta Mechanica et Automatica
|
2009
|
Vol. 3, no. 2
52-54
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań odporności na pękanie struktury stal-PMMA ze szczeliną międzyfazową. Na drodze doświadczalnej wyznaczono krytyczne wartości siły zrywającej oraz zakresy zmian obciążenia w funkcji liczby cykli uruchamiające proces pękania struktury. Badania przeprowadzono dla szeregu próbek o różnych proporcjach między naprężeniami stycznymi i normalnymi, w płaszczyźnie połączenia dwóch materiałów. Zbadano przydatność stosowania współczynnika uwalniania energii G jako parametru określającego wytrzymałość struktury. Wartości krytyczne parametru Gc wyznaczono sposobem doświadczalno - numerycznym polegającym na uwzględnieniu krytycznej wartości obciążenia, w analizie tego zagadnienia, wykonanej metodą elementów skończonych MES.
EN
The present paper deals with experimental approach to critical quasi-static and fatigue fracture conditions for a bimaterial structure steel-PMMA with interfacial crack under complex stress state along the bond. Seven different types of samples were used of various crack lengths and different inclination angles of the bond with respect to the loading direction. Critical values Gc of the energy release rate were determined for all types of specimens using numerical FEM approach and considering maximal forces obtained experimentally. Analysis performed has shown that Gc values were not constant for all types of specimens. Since Gc depends on the inclination angle of the bond some other fracture criteria should be developed to increase accuracy of theoretical models describing fracture processes of interfacial cracks.
7
Content available 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.
8
Content available remote Multiple Stress Field Singularities for Cracks Described by Real and Complex Exponents
Molski K., Mieczkowski G.
Machine Dynamics Problems
|
2008
|
Vol. 32, No. 3
72-79
EN
The present paper deals with analytical and numerical solutions for multiple stress field singularities - real and oscillatory - at the crack tip. Such stress fields may appear in composite materials with cracks. Numerical values of generalised stress intensity factors, K I (λ r) , K II (λ r) (and higher order terms coefficients have been determined by using numerical FEM results and special approximate functions AF. Analytical and numerical calculations have been done as an example for a rigid square inclusion with symmetric cracks located along the bond and subjected to normal longitudinal and transverse loading.
9
Pola naprężeń w okolicy wierzchołkowej szczelin w materiałach niejednorodnych
Molski K., Mieczkowski G.
Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne
|
2007
|
Z. 4
89-90
PL
W pracy omówiono różne rodzaje cech osobliwych pól naprężeń, wywołanych obecnością wad w postaci wtrąceń i lokalnych pęknięć, występujących w materiałach wielofazowych. Analizy przeprowadzono w aspekcie obliczeń wytrzymałościowych. Dla wybranej grupy struktur geometrycznych podano kompleksowe rozwiązania analityczne. Wyznaczono wartości (rzeczywiste i zespolone) wykładników potęgowych λ determinujących charakter osobliwości oraz podano analityczne zależności opisujące poszczególne komponentów naprężeń i przemieszczeń w okolicy wierzchołkowej koncentratora. W opisie użyto uogólnionych współczynników intensywności naprężeń Kj. Uwzględniając różne cechy jakościowe członów osobliwych rozwiązań asymptotycznych – pojedynczych, wielokrotnych, rzeczywistych i zespolonych - podano metody wyznaczania i wartości współczynników Kj. Przedyskutowano zakres ważności rozwiązań analitycznych w zależności od użytej w opisie liczby wyrazów rozwiązania asymptotycznego. Wykorzystując metodę elementów skończonych dokonano numerycznej weryfikacji prezentowanych anlitycznych opisów pól naprężeń i przemieszczeń.
EN
Analytical solutions of the local stress and strain fields around the stress raisers are of great importance and helpful in predicting strength and durability of the structure. A great difficulty in obtaining such solutions appears for cracks and other types of sharp corners, especially for composite materials with the notch apex located on the bond. In such cases we may have various singular stress fields. Each solution may also consist of many singular terms represented by the real and/or complex exponents, depending on the material properties and the notch angle. In the paper stress field singularities at the tip of cracks and v-notches appearing in composite materials are obtained and analysed. The analytical solutions of stress and displacement field components are available in the polar coordinate system, as a function of independent, conveniently defined stress intensity factors and the coefficients of higher order terms. Particular numerical solutions to the problems are also obtained using the finite element method FEM, which served as a verification of the accuracy, determination of the range of validity of the analytical solutions and as a tool for obtaining numerical values of the stress intensity factors for different loading and geometrical conditions. Qualitative and quantitative features of the stress fields obtained for various cases are discussed.
10
Stress field for a sharp rigid inclusion with unilateral crack
Mieczkowski G., Molski K.
Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
|
2005
|
z. 82
147-154
EN
The present paper deals with the applications of special finite element approach, so called analytical constrained method ACM, for calculating nmerical values of stress intensity factors in "oscillatory singularity" regime. The problem is of special importance when stress field exponent is represented by the complex number and characteristic equation exhibits many different exponent values in the range 0-1. Numerical calculations have been carried out for a case of sharp rigid inclusion with unilateral crack, where all conditions described above are fulfilled.
11
Interfacial crack with different plastic zone modelling
Rogowski G., Molski K.
Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
|
2005
|
z. 82
173-178
EN
The present paper deals with interfacial crack problems where different plastic zones appear ahead of the crack tip. The aim of the paper was to analyse the range of the plastic zone as well as stress and strain distribution considering strip yield zone and standard elastic-plastic bonded materials. The FEM results in plane strain conditions were obtained using ANSYS system.
12
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.
13
Content available remote Determination of stress intensity factors for cracks in complex stress fields.
Wu Z., Jakubczak H., Glinka G., Molski K., Nilsson L.
Archive of Mechanical Engineering
|
2003
|
Vol. L, nr 1
41-67
EN
Fatigue cracks in machine components are subjected to stress fields introduced by the external load and residual stresses resulting from the surface tratement. Stress fields in such cases are characterized by non-uniform distributions and handbook stress intensity factor solutions for such configurations are not available. The method presented below is based on the generalized weight function technique enabling the stress intensity factors to be calculated for any Mode 1 loading applied to arbitrary planar convex crack. The method is particularly suitable for modelling fatigue crack growth in presence of complex stress fields.
PL
Pęknięcia w elementach maszyn podlegają naprężęniom wywołanym obciążeniami zewnętrznymi oraz naprężeniom własnym wywołanym procesem technologicznym wytwarzania tych elementów. Pola naprężeń obciągających szczelinę charakteryzują się w takich przypadkach nierównomiernymi rozkładami, dla których nie istnieją wzory na współczynniki intensywności naprężeń. Przedstawiona metoda opiera się na ogólnej metodzie funkcji wagowych i umożliwia obliczanie współczynnika intesywności naprężeń dla dowolnych wypukłych szczelin płaskich przy 1 sposobie pękania. Metoda nadaje się w szczególności do modelowania wzrostu pęknięć zmęczeniowych przy dowolnym rozkładzie naprężeń obciążających szczelinę.
14
Rozkłady naprężeń i odkształceń w próbkach gładkich i z karbem przy kominacji zginania ze skręceniem
Łagoda T., Macha E., Molski K., Ferenc R.
Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika
|
2001
|
Z. 73
55-62
PL
W pracy przedstawione są wyniki obliczeń za pomocą metody elementów skończonych rozkładów naprężeń i odkształceń w przekrojach prętów gładkich i z karbem w przypadku zginania, skręcania i kombinacji proporcjonalnego zginania ze skręcaniem. W obliczeniach przyjęto model ciała sprężystego i sprężysto - plastycznego.
EN
The paper presents the calculation results obtained with use of the finite element method for stress and strain distribution in the sections of smooth and notched bars under bending, torsion and combined proportional bending with torsion. For calculations it was assumed that the body is elastic and elastic - plastic with exponential hardening rule.
15
Naprężenia i odkształcenia sprężysto-plastyczne w otoczeniu koncentratora - rozwiązania analityczne
Molski K.
Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
|
2001
|
z. 69
235-242
PL
W pracy przedstawiono dwa rozwiązania analityczne pól naprężeń i odkształceń materiału w otoczeniu otworu kołowego w szerokiej rozciąganej tarczy, w warunkach płaskiego stanu naprężenia. Uwzględniono dwa różne warunki uplastycznienia materiału idealnie sprężysto-plastycznego: według kryterium maksymalnych naprężeń stycznych (tau(max)) oraz przy zmodyfikowanym warunku Hubera - Misesa. Otrzymane rozwiązania pozwoliły na ustalenie różnic ilościowych i jakościowych w rozkładach naprężeń i odkształceń w strefie plastycznej oraz określenie wielkości tych stref, w zależności od przyjętego warunku plastyczności. Maksymalne wartości odkształceń na brzegu koncentratora porównano z wynikami obliczeń według wzorów przybliżonych, wynikających ze wzoru Neubera i hipotezy stałej gęstości energii odkształcenia. Wyniki uzyskanych rozwiązań przedstawiono w postaci tabelarycznej i graficznej.
EN
Two analytical axisymmetric solutions of stress and strain fields around a circular hole in elastic-perfectly plastic material in plane stress conditions are presented. First solution is based on maximum shear stress yielding condition (tau(max)) and the other uses modified Huber-von Mises criterion. Both analytical solutions make it possible to find characteristic relations between corresponding stresses and strains in the plastic zone around the circular hole for different yield conditions as well as calculate plastic zone sizes. These results are also compared with the ones obtained by means of some approximate, simplified procedures according to Neuber's rule and the energy density approach. Values of the local strains obtained by means of the analytical results fall between both solutions derived using simplified formulas.
16
A crack between two dissimilar media
Molski K.
Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
|
2001
|
z. 67
183-202
EN
The present paper deals with the assessment of strength of a structure with a crack located between two different elastic materials subjected to extensional and in-plane non-uniform loading. Some problems concerned with the complex exponent of the stress field, oscillatory singularity range near the crack tip and interpretation of stress intensity factors KI and KII are discussed. New modified stress intensity factors KI and KII are proposed and analytical formulae of the stress field components around the crack tip are given. Theoretical results of the stresses are compared to the numerical ones obtained by means of the boundary element method BEM. Normalised weight functions are also obtained which enable to determine numerical values of the stress intensity factors KI and KII for any normal and shear stresses released along the crack surfaces. Dugdale strip yield model is also extended to interfacial crack. Some particular solutions of the model are presented for various material constants and loading conditions. Crack opening displacement parameter based on the energy approach is also derived and discussed.
17
Content available remote Problemy modelowania rozwoju pęknięć międzyfazowych
Molski K.
Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Mechanika
|
2000
|
Z. 22
143-159
PL
Praca dotyczy zagadnienia wytrzymałości struktury materiałowej osłabionej szczeliną umiejscowioną wzdłuż granicy dwóch różnych ośrodków sprężystych w złożonym stanie obciążenia. Przedstawiono problemy związane z analitycznym opisem pól naprężeń w okolicy wierzchołkowej, spowodowane obecnością zespolonego wykładnika potęgowego. Omówiono trudności powstające przy próbie obliczania kumulacji uszkodzenia oraz przewidywaniu prędkości i kierunku rozwoju takich pęknięć. Zaproponowano definicje zmodyfikowanych współczynników intensywności naprężeń KI* i KII*, podano wzory opisujące ich funkcje wagowe oraz wyrażenia analityczne na komponenty pola naprężeń wokół wierzchołka szczeliny, których dokładność zweryfikowano numeryczną metodą elementu brzegowego MEB. Zwrócono uwagę na konsekwencje występowania, zasięg oddziaływania i interpretację fizyczną członów oscylacyjnych pojawiających się w analitycznym opisie pól naprężeń. Zaproponowano sposób całkowania funkcji naprężeń w warunkach występowania oscylacji oraz przedstawiono zalety stosowania w tych przypadkach kryterium kumulacji uszkodzenia według Seweryna i Mroza (1995, 1998).
EN
The present paper deals with the assessment of strength and fatigue life of a structure with a crack located between two different elastic materials subjected to multi-axial loading. Some problems of analytical description of stresses around the crack tip and oscillatory singularity due to the complex exponent of the elastic stress field are discussed. New modified stress intensity factors KI* i KII* are proposed and analytical formulae of stress components are given. Theoretical results of the stresses are compared to the numerical ones obtained by means of the boundary element method. Normalised weight functions are also obtained which enable the determination of numerical values of the stress intensity factors for any normal and shear loading distributed on the crack surfaces. Finally some problems related to modelling of damage accumulation process are discussed and the application of calculating procedures based on the non-local Seweryn-Mróz criteria are also proposed.
18
Zastosowanie jednostkowej funkcji wagowej w wymiarowaniu konstrukcji metodami mechaniki pękania
Molski K.
Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
|
2000
|
z. 185
3-126
PL
Praca dotyczy zagadnień związanych z występowaniem materiałowych wad wewnętrznych w postaci szczelin, pęknięć oraz szczelinopodobnych pustek, które zwykle ograniczają trwałość i wytrzymałość elementów konstrukcyjnych. Współczynnik intensywności naprężenia K, jako jeden z podstawowych parametrów mechaniki pękania, umożliwia przeprowadzenie teoretycznej analizy rozwoju wad w warunkach obciążeń statycznych, cyklicznie zmiennych oraz w środowisku korozyjnym. W pracy dokonano przeglądu metod wyznaczania wartości współczynników K, zwracając uwagę na ograniczenia i niedogodności obliczeniowe pojawiające się w przypadkach występowania złożonych stanów obciążenia, koncentracji naprężeń w sąsiedztwie otwórów i karbów oraz w obecności pól naprężeń własnych. Szczególną uwagę zwrócono na metody umożliwiające uwzględnianie niejednorodnych pól naprężeń w modelowaniu procesu pękania, zwłaszcza metodę funkcji wagowej. Zaproponowano własny sposób obliczania współczynników K dla dowolnych obciążeń uwalnianych na powierzchni wady, polegający na modyfikacji metody funkcji wagowych Buccknera i Rice'a. Wprowadzono nowe pojęcia: jednostkowej funkcji wagowej (JFW) i naprężenia ekwiwalentnego Q(eq) oraz podano sposób wyznaczania współczynników wagowych, umożliwiających efektywne całkowanie iloczynu funkcji wagowej i funkcji obciążenia. Wprowadzono jednolity opis parametryczny dowolnej funkcji wagowej, umożliwiający utworzenie bazy danych tych funkcji dla elementów konstrukcyjnych o różnej geometrii, pozwalający na komputerowe wspomaganie wymiarowania elementów konstrukcyjnych dla dowolnych rozkładów naprężenia uwalnianego w miejscu występowania wady. Przedstawiono analityczno-numeryczną metodę wyznaczania funkcji wagowych, łączącą zespoloną funkcję naprężeń Z (z) według koncepcji Buecknera, z procedurą numeryczną opartą na metodzie elementów brzegowych (MBB). Omówiono kilka oryginalnych rozwiązań uzyskanych tą metodą oraz podano ich zunifikowany zapis. Uwzględniono różne konfiguracje szczelin względem krawędzi elementu, sąsiedztwo innych wad materiałowych, kszałty elementów konstrukcyjnych oraz sposoby ich obciążenia - w tym siłami masowymi w elementach wirujących. Wyznaczono też funkcje wagowe dla szczelin łukowych oraz zaproponowano sposób obliczania współczynników K dla szczelin krzywoliniowych. Wskazano na inne jeszcze możliwości zastosowań metody (JFW), m.in, do modelowania strefy plastycznej Dugdale'a oraz badania zjawiska częściowego zamykania się szczeliny. Dla antypłaskiego stanu odkształcenia przedstawiono sposób wyznaczania funkcji wagowych, gdy element konstrukcji może być złożony z dwóch części symetrycznych o znanych rozwiązaniach. Zaproponowano nowe definicje i sposób wyznaczania wartości współczynników K(I) i K(II) oraz ich funkcje wagowe dla szczeliny leżącej na granicy dwóch różnych ośrodków sprężystych. Określono sens fizyczny oscylacyjnego pola naprężeń w okolicy wierzchołkowej, gdy wykładnik potęgowy opisany jest liczbą zespoloną. Omówiono model pasmowej strefy plastyczności, opisujący efekty lokalnego uplastycznienia materiału przed wierzchołkiem takiej szczeliny. Przedstawiono również rozwiązanie analityczne pól naprężeń i odkształceń dla sztywnego wąskiego wtrącenia w materiale sprężystym. Na zakończenie podano inne potencjalne możliwości zastosowania metody, zwracając uwagę na jej wszechstronne możliwości aplikacyjne oraz dokładność obliczeń.
EN
The present work deals with the assessment of the strength and durability of structural materials and elements affected by the existence of certain imperfections such as cracks or flaws. The stress intensity factor K, being one of the most important parameters of fracture mechanics, makes it possible to assess fracture conditions and fatigue growth of such imperfections under monotone and cyclic loading, including the influence of the corrosive environment. A method of K evaluation, based on the modified Bueckner and Rice weight function WF approach, is presented. By forming new unified parametric description of any classical weight function and introducing new concepts of the unitary weight function UWF, weight coefficients omega (i) and equivalent stresses Q(eq) , it is possible to create a computer WF database for various geometrical forms and calculate K values for any stress distributions along the potential crack path. A new simplified integrating procedure was also developed, which is useful in the rapid modelling of fatigue crack growth even for very long loading spectra. By joining Bueckner's type complex stress function Z(z) at the crack tip with the numerical BEM procedure, an excellent tool for determining weight functions has been obtained. Some new solutions for various crack configurations at holes, notches and other geometrical shapes and loading are presented, including centrifugal body forces for rotating circular discs. Next, the weight functions obtained for circular arc cracks are discussed and a simplified procedure of K evaluation for other types of curvilinear cracks is proposed. A new compounding method useful in determining mode III weight functions is presented. The method is based on the symmetrical properties of the geometrical components and on the energy approach. A single crack along the bond line of two different elastic materials was also analysed. New definitions of modified stress intensity factors K(I) and K(II) are given and the physical meaning of the oscillatory behaviour of the elastic stress field is explained. This solution is also applied to the Dugdale plastic zone model for such cracks. Finally, an analytical solution for a thin rigid inclusion is given and a new definition of the stress intensity factor for such imperfections is introduced and discussed.
19
Content available Weight functions of K1 and K2 for a single radial crack emanating from a circular hole
Molski K.
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
|
1998
|
nr 1
3-14
EN
Weight functions of the stress intensity factors K1 and K2 for a single radial crack emanating from a circular hole are derived using the boundary element method (BEM) together with the Bueckner type singular complex stress function Z(z) applied in the vicinity of the crack tip. Both weight functions, corresponding to the loading modes I and II respectively, are valid for any ratio of the crack length a to hole radius R. They are represented in the unified form convenient for creating the weight function database. The accuracy of present solutions has appeared to be much better than 99% verified by comparing the values of K1 and K2 solutions found in the literature.
PL
Analizowano płaskie zagadnienie pojedynczej szczeliny wychodzącej promieniowo z okrągłego otworu w materiale podlegajcym prawu Hooke'a. Wyznaczono funkcje wagowe dla współczynników K1 i K2 stosując metodę elementu brzegowego MEB w połączeniu z zespoloną funkcją naprężeń Z(z) zadaną w sąsiedztwie wierzchołka szczeliny. Otrzymane rozwiązania przedstawiono w postaci funkcji korekcyjnych i jednostkowych funkcji wagowych o zunifikowanym zapisie, pozwalającym zastosować je do wspomaganych komputerowo symulacji rozwoju pęknięć kruchych, zmęczeniowych i korozyjnych, przy dowolnym rozkładzie obciążenia uwalnianego na powierzchni szczeliny. Maksymalny błąd obliczonych tą metodą współczynników K1 i K2 nie przekraczał jednego procenta.
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.