Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 25

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
Applications of analytical models for crack growth analysis of complex shape components can be crucial for appropriate crack growth life assessments. Several models for an example component are presented in the paper along with some suggestions aimed at improving the life assessments. The suggestions are based on results of numerical crack growth analyses.
2
Content available remote Modeling of Fatigue Crack Growth in Shell Components with Circular Holes
EN
Comparisons of numerical and analytical analyses of crack growth in shell components with a row of circular holes are presented in the paper. The analyses revealed inability of typical analytical models to accurately predict fatigue crack growth life of such components since the direct use of crack opening stresses from finite element calculations results in very conservative life assessments. Modification of analytical calculations has been proposed, in order to account for the effect of the material surrounding the holes on magnitude of calculated stress intensity factors. Application of a stress correction factor for analytical models resulted in a significant improvement of fatigue life assessments compared to numerical crack growth analyses. It was also shown that single edge crack should be analyzed using a double edge crack model with the same width, w, as the single edge crack model. Eventually, consideration was given to replacement of the actual crack opening stress distribution obtained from FE analyses with a simplified one. Analyses performed for the considered component with a wide range of hole diameters confirmed that such simplification results in a negligible decrease of predicted lives, and therefore can be used in engineering calculations.
PL
Dominującym zespołem maszyn roboczych ciężkich: dźwignic, maszyn do robót ziemnych, maszyn podstawowych górnictwa odkrywkowego jest konstrukcja nośna. Ta dominacja wynika nie tylko ze względów gabarytowo-masowych, ale również ekonomicznych i bezpieczeństwa użytkowania. Podstawowym zagrożeniem eksploatacyjnym dla konstrukcji nośnej jest pękanie zmęczeniowe. Stanowi ono główny, obok korozji, symptom degradacji powodowanej bodźcami o charakterze kumulacyjnym. W artykule przedstawiono Zintegrowaną Procedurę - ZIP postępowania, wyposażoną w narzędzia szacowania zmęczeniowego zasobu eksploatacyjnego oraz ryzyka technicznego użytkowania konstrukcji nośnej ww. rodzaju maszyn. Naczelnym zadaniem procedury jest ułatwienie zarządzania ryzykiem powodowanym degradacją zmęczeniową obiektu. Proponowana procedura ma za zadanie ułatwić również realizację eksploatacji obiektu według strategii stanu technicznego - SST.
EN
The main elements of heavy working machines like: cranes, heavy construction equipment, and opencast mining machines are the load-bearing structures. This situation results not only from their size and weight but also from economical and safety reasons. Fatigue cracking is the main threat for load bearing constructions. Apart from corrosion, it is the main symptom of degradation caused by cumulative character stimuli. Integrated procedure (ZIP) ofproceedings equipped with tools for estimation offatigue and technological risk of load-bearing construction exploitation of above mentioned machines have been presented in the paper. The main aim of the procedure is to enable management of risk caused by fatigue degradation of an object. Proposed procedure aims to enable exploitation of an object according to technological state strategy (SST).
PL
Treścią artykułu jest zilustrowanie zastosowania Zintegrowanej Procedury - ZIP dla konkretnego obiektu, wieloczerpakowej koparki kołowej KWK 910, na tle warunków określanych przez środowisko jej eksploatacji. Ilustracja dotyczy pierwszego okresu eksploatacji.
EN
The main aim of the paper is to present application of Integrated Procedure-ZIP for KWK 910 bucket wheel excavator compared to specific conditions of its exploitation. The paper presents first stage of exploitation.
6
Content available remote Modeling of Complex Fatigue Growth of Cracks in Plates
EN
Analysis of crack growth in mechanical components with use of analytical methods requires usually simplification regarding the crack shape, component geometry, and stress distribution. More complicated tasks, especially related to cracks with arbitrary contour shape and/or undergoing in service non-uniform stress distribution need numerical methods of crack growth analysis. Alternatively, an advantage can be taken of the method based on the calculation of stress intensity factor (SIF) using the point-load weight functions (WF2D). Capability of this method is presented in the paper on examples of complex fatigue crack growth. Comparisons of results obtained using the WF2D and classical approach are presented as well.
PL
W pracy przedstawiono opartą na dwuwymiarowej funkcji wagowej metodę analizy wzrostu rzeczywistych pęknięć zmęczeniowych o dowolnym kształcie. Pokrótce zaprezentowane zostały główne założenia opracowanej procedury obliczeniowej. Zbadano i przeanalizowana dwa przykłady pęknięć o dowolnych kształtach pod kilkoma rozkładami naprężeń. Porównano wyniki trwałości i końcowy kształt dla rzeczywistych kształtów szczelin z wynikami otrzymywanymi z zastosowaniem kształtów zastępczych opartych na szczelinach idealnych. Praca stanowi kontynuację tematyki przedstawionej w pracy [1].
EN
Prediction of residual life of structural components spent on the stable crack growth needs a crack growth analysis starting from an initial crack or crack-like flaw. The method of crack growth analysis based on stress intensity factors determined using point-load weight function for planar cracks under arbitrary mode I stress fields is presented in the paper. Comparison of crack growth results (durability and final shape of cracks) for arbitrary shape cracks and substitute (ideal) shapes like elliptical and corner cracks are presented and discussed, as well.
EN
Deterministic and probabilistic methods of fatigue design have been discussed, and applied to design exarmple of hydraulic cylinders. On that basis comparison of safety factor, which is characteristic for deterministic design, with those obtained from the probabilistic approach was possible. Calculated values were related to those, found in the literature.
PL
W pracy przedstawiono zasady trwałościowego wymiarowania w ujęciu deterministycznym i probabilistycznym, a następnie zastosowano je dla przykładu projektowania siłowników hydraulicznych. Na tym tle porównano wartości współczynników bezpieczeństwa, charakterystycznych dla wymiarowania w ujęciu deterministycznym z wartościami uzyskanymi z analiz probabilistycznych. Obliczone wartości odniesiono do zalecanych w literaturze przedmiotu.
EN
Prediction of residual life of structural components spent on the stable crack growth needs a crack growth analysis starting from an initial crack-like flaw. The method of crack growth analysis based on stress intensity factors calculated using point-load weight function is presented in the paper. Especially the influence of the crack contour approximation method on the calculated fatigue life is discussed. Examples of semi-elliptical surface crack growth analysis under arbitrary mode I stress fields are presented in the paper.
EN
Fatigue data needed for life assessment of hydraulic cylinders were estimated based on results of laboratory tests of full-scale hydraulic cylinders. It is believed that such data can provide more accurate life assessments since they reflect the realistic shape of component's welded joints, and their loading. The test results and methods of derivation S-N curves from these results are described in the paper.
PL
W pracy przedstawiono charakterystyki zmęczeniowe do prognozowania trwałości zmęczeniowej siłowników hydraulicznych, które zostały wyznaczone na podstawie badań siłowników w pełnej skali. Tego typu dane zmęczeniowe mogą zapewnić bardziej poprawne prognozowanie trwałości, bowiem odzwierciedlają one geometrię tych elementów, jak również jakość ich wykonania. W pracy przedstawiono wyniki badań oraz trzy sposoby wyznaczania krzywych Woehlera.
PL
W pracy przedstawiono opartą na dwuwymiarowej funkcji wagowej metodę analizy wzrostu rzeczywistych pęknięć zmęczeniowych o dowolnym kształcie. Zaprezentowane zostały główne założenia opracowanej procedury obliczeniowej raz przykłady analizy pęknięć o dowolnych kształtach. Porównano wyniki trwałości dla rzeczywistych kształtów szczelin z wynikami otrzymywanymi z zastosowaniem kształtów zastępczych szczelin idealnych.
EN
Prediction of residual life of structural components spent on the stable crack growth needs a crack growth analysis starting from an initial crack or crack-like flaw. The method of crack growth analysis based on stress intensity factors determined using point-load weight function for planar cracks under arbitrary mode I stress fields is presented in the paper. Comparison of crack growth results for arbitrary shape cracks and substitute (ideal) shapes like semi-elliptical and corner cracks are presented and discussed as well.
12
Content available remote Crack Contour Approximation for Life Assessment Based on 2D Weight Function
EN
In order to predict durability of structural components, the crack growth analysis is needed. Calculation of stress intensity factors (SIF) is necessary for that purpose. The method of crack growth analysis based on determining SIF using point-load weight functions is presented in the paper. Especially the influence of the crack contour approximation method on the calculated fatigue life is discussed. Examples of semi-elliptical surface crack growth analysis under arbitrary mode I stress fields are presented in the paper.
14
Content available Zmęczeniowe pękanie siłowników hydraulicznych
PL
Siłowniki hydrauliczne podlegają w eksploatacji zmiennym obciążeniom cyklicznym, co jest powodem ich pękania zmęczeniowego. Ze względu na ograniczone możliwości monitorowania procesu pękania zmęczeniowego w siłownikach, muszą być one odpowiednio odporne na pękanie zmęczeniowe. W artykule przedstawiono procedurę prognozowania trwałości zmęczeniowej przy zastosowaniu metody naprężeń nominalnych, a następnie zweryfikowano uzyskane wyniki z wynikami badań laboratoryjnych dwóch rodzajów siłowników.
EN
Hydraulic cylinders undergo in service variable amplitude cyclic loading and experience fatigue failure. Due to limited monitoring possibility of fatigue processes, hydraulic cylinders must be designed against fatigue failure. A procedure of fatigue life prediction based on nominal stress approach applied to hydraulic cylinders is presented in the paper. The obtained results have been compared to those obtained from fatigue tests carried out on such cylinders in laboratory.
PL
Konstrukcje nośne maszyn wymiarowane w zakresie odporności na pękanie zmęczeniowe muszą wykazywać znaczny nadmiar wytrzymałości zmęczeniowej ze względu na obserwowany rozrzut ich trwałości oraz konieczność zapewnienia bezpiecznej pracy maszyn. Takie przewymiarowanie konstrukcji nośnych prowadzi w efekcie do pewnych kosztów, które mogą przejawiać się w różnej postaci. W referacie przedstawiono analizę pewności działania wybranej konstrukcji nośnej, wykazując jak poziom tej pewności wpływa na możliwy sposób jej uzyskania w zależności od przeznaczenia analizowanej konstrukcji.
EN
Structural and mechanical components designed against fatigue failure have to be over dimensioned due to scatter in the fatigue life and the necessity of safe operation of machines. Such an over dimensioning results in additional manufacturing costs. An example of reliability analysis of a structural component is presented in the paper which shows how the required reliability can be achieved depending on component destination.
PL
W artykule przedstawiono wyniki prac nad wpływem sposobu modelowania MES nakładkowych złączy spawanych na współczynnik intensywności naprężeń wykorzystywany w wymiarowaniu trwałościowym elementów konstrukcyjnych metodą mechaniki pękania.
EN
The effect of modeling a welded joint in finite element stress analysis on the stress intensity factor calculated using weight function method is discussed in the paper. This factor is used in the fatigue life prediction of a structural component using fracture mechanics approach.
17
Content available remote Mode I Stress Intensity Factors for Cracks in Arbitrary Stress Fields
EN
A method of calculating stress intensity factors for planar cracks subject to arbitrary stress fields, using point-load weight functions is described in the paper. For planar cracks in finite bodies the presented method gives results that agree well with the finite element data obtained for the same configurations.
18
Content available remote Determination of stress intensity factors for cracks in complex stress fields.
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.
PL
W pracy przedstawiono problem prognozowania trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych maszyn, z względnieniem niepewności danych, na tle trzech koncepcji szacowania trwałości: naprężeń nominalnych, odkształceń lokalnych oraz mechaniki pękania. Rozrzut trwałości konstrukcji nośnych maszyn w eksploatacji rodzi konieczność prognozowania ich trwałości zmęczeniowej w ujęciu probabilistycznym, łączącego trwałość z poziomem pewności działania (lub prawdopodobieństwa pęknięcia) elementów konstrukcyjnych. Niepewność danych oznacza tu ich zmienność (losowość) i jest opisana określonym prawem probabilistycznym (rozkładem prawdopodobieństwa). Niepewność dotyczy trzech podstawowych grup danych: obciążeń eksploatacyjnych, charakterystyk zmęczeniowych elementów oraz ich cech geometrycznych ukształtowanych w procesie technologicznym. Spośród wielu, przedstawionych w pracy metod prognozowania trwałości zmęczeniowej w ujęciu probabilistycznym, wybrano metodę symulacyjną ze względu na przewagę jej zalet w stosunku do jedynej wady, którąjest czasochłonność obliczeń. Dla zmniejszenia tej uciążliwości metody symulacyjnej opracowano procedurę dopasowywania teoretycznego rozkładu prawdopodobieństwa do ograniczonej liczby wyników, umożliwiającą zmniejszenie liczby powtórzeń obliczeń w procedurze symulacyjnej. Zaproponowano również nową spójną definicję wrażliwości dla oceny wpływu zmiany rozrzutu oraz wartości średnich niepewnych danych na trwałość zmęczeniową, prognozowaną w ujęciu probabilistycznym metodą symulacyjną. Dla każdej koncepcji oceny trwałości ustalono dane, które mogą być traktowane jako dane niepewne (zmienne losowe) i na podstawie dostępnych informacji określono rozkłady prawdopodobieństwa tych danych. Przeprowadzono badania symulacyjne, które umożliwiły ocenę wpływu niepewnych danych na trwałość przewidywaną według trzech wymienionych koncepcji. Wyniki tych badań pozwoliły ustalić zestawy danych, które powinny być traktowane jako zmienne losowe oraz tych, które ze względu na ich znikomy wpływ na przewidywaną trwałość można traktować jako wielkości deterministyczne. W pracy przedstawiono również problem bezpieczeństwa konstrukcji nośnych narażonych w eksploatacji na pękanie zmęczeniowe. Ukazano zależność pomiędzy prawdopodobieństwem zmęczeniowego pęknięcia elementu, niepewnością danych oraz współczynnikiem bezpieczeństwa określonym w deterministycznej prognozie trwałości zmęczeniowej. Wskazano również na bardzo istotny wpływ jakości wykonania elementów konstrukcyjnych oraz stosowania urządzeń zabezpieczających maszynę przed przeciążeniem na ich bezpieczeństwo w zakresie pękania zmęczeniowego.
EN
Problems concerning fatigue life assessment of structural components for uncertain data is presented on the basis of three fatigue life prediction methods based on the nominal stress, local strain and fracture mechanics approach. The seatter of fatigue life in service observed for structural components requires a probabilistic approach for fatigue life assessment, where the fatigue life is ca1culated for a required reliabiIity R or failure probability Pf. The uncertainty of data is characterised by a seatter and is described by a probability distribution. The uncertainty concerns three main groups of data: the service loading, the fatigue data of a material or component, and the local geometry of a component depending on the manufacturing process. The computer simulation (Monte Carlo) method has been used for the probabilistic life assessment. A procedure for fitting the theoretical distribution to the results of computer simulation, which alIows one to decrease the number of repetitions in the simulation procedure, has been developed. A new consistent definition of the sensitivity for probabilistic life prediction based on the computer simulation has been proposed. For each life prediction method a set of data has been selected, which can be treated as an uncertain one and on the basis of the published and own test results the seatter of the uncertain data has been determined. An extensive simulation research has been carried out in order to assess the effect of each uncertain data on the fatigue life distribution of a structural component. The results allowed specifying the data, which should be treated as uncertain in a probabilisticlife assesment and those which can be considered as deterministic ones due to negligible effect on the scatter of fatigue life. The research has also deepened the understanding of the probabilistic life assesment based on the computer simulation. This concerns the possibility of shortering the calculation for longe blocks of service loading and improving the life assesment. The problem of safety of load carrying structures exposed to fatigue failure in service has been studied as well. The dependence of failure of structural components of the deterministic safety factor and on the manufacturing quality of components and the use of load safety units in machines has been shown.
PL
W pracy przedstawiono oryginalny sposób wyznaczania funkcji wagowych współczynnika KIII dla szczelin w zagadnieniach teorii sprężystości. Istota omówionego podejścia jest zastosowanie analogii między polami naprężeń i przemieszczeń materiału przy ścinaniu poprzecznym, a wartościami strumienia ciepła i temperaturą w stacjonarnych zagadnieniach termicznych. W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne oraz przykład zastosowania omawianego sposobu do wyznaczania funkcji wagowej w przypadku pojedyńczej szczeliny wychodzącej promieniowo z okrągłego otworu w szerokiej tarczy ścinanej poprzecznie.Omówiono dokładność rozwiązania otrzymanego techniką numeryczną opartą na metodzie elementu brzegowego MEB, a wyniki obliczeń porównano z pewnym szczególnym przypadkiem obciążenia o znanym rozwiązaniu analitycznym.
EN
The presents paper dealswith an application of steady-state heat flow theory in determining mode III stress intensity factors an corresponding weight functions for crackssubjected to longitudinal shear. This method is based on the analogy between anti-plane strain and steady-state heat flow, were Laplace eguation holds.As an example, numerical BEM results of KIII as well as weight functions are presented for a single crack emanting from a circular hole. The accuracy of the method and some other limitations of its application are also discussed.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.