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

Znaleziono wyników: 22

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
1
Content available remote The mechanical properties and the microstructural degradation effect in an old low carbon steels after 100-years operating time
Lesiuk G., Szata M., Bocian M.
Archives of Civil and Mechanical Engineering
|
2015
|
Vol. 15, no. 4
786--797
EN
The paper presents the results of historical types of steel after over 100 years of operating. The object of interest were parts of steel structure of the hall historic 19th-century Main Railway Station in Wroclaw. The study has shown the presence of the microstructural degradation processes in puddled steel. In all the analysed steels (low carbon puddled steel) microstructure degradation processes were related to: presence of numerous precipitations of carbides and nitrides (or the carbides–nitrides) of iron inside the ferrite grains, presence of continuous precipitations of cementite at ferrite grain boundaries. In order to restore the initial state of the microstructure, all tests were carried out in two stages of heat treatment; as-received state and after the normalisation (950 °C, 2 h, cooled in air) state. The microstructures degradation significantly influenced the mechanical properties. Its influence is most strongly emphasized in the impact resistance test results. It has been shown that the presence of degradation processes significantly changes the type of fracture; from ductile to the cleavage. This fact is well illustrated by the SEM-images of crack path. Results of the fatigue crack growth rate test indicate for worsening of resistance to the fatigue crack propagation of the material depending on the degree of degradation processes intensity in tested steel. The differences in the kinetics of fatigue cracking are also well illustrated by the SEM-images along the fatigue crack path. The authors have proposed a new kinetic equation of the fatigue crack growth rate for puddled steel.
2
Content available The mathematical model of the fatigue crack growth rate in 19th puddled steel
Lesiuk G., Szata M.
Górnictwo Odkrywkowe
|
2014
|
R. 55, nr 4-5
130--136
PL
W artykule przedstawiono problem mikrostrukturalnej degradacji XIX-wiecznych stali zgrzewnych. Zaprezentowano wyniki badań materiałowych i wytrzymałościowych XIX-wiecznych elementów konstrukcyjnych. Wykazano, że obecność przejawów mikrostrukturalnych procesów degradacyjnych wpływa negatywnie na proces rozwoju zmęczeniowego pękania. Zaproponowano nową zależność opisującą kinetykę pękania zmęczeniowego otrzymaną na drodze analizy wymiarowej.
EN
The subject of the Authors research were elements of steel structures (of puddled steel) coming from the turn of the 19th and 20thcenturies. Material for the investigation comes from the main hall of the Main Wroclaw Railway Station. The works were focused on the phenomenon of microstructural degradation of those steels and its potential influence on their strength properties from the mathematical point of view. The obtained results of own tests and those presented in work [19] indicate for proportionality of the fatigue cracking kinetics equation to the member ∆K5. By means of dimensional analysis approach, the initial functional form of the model was fixed, and supplementing it with the asymptotic member ∆Kth 5enables relatively good (in relation to the existing models), universal description of fatigue cracking kinetics based at one identifiable parameter. The author shave verified the possibility of reconstruction of the fatigue cracking kinetics for two steel types in the non-degraded state (normalised) based at the empirical data from the after operation state. Such situation can be useful while attempting quantitative evaluation of the microstructural degradation processes, in the aspect of the remained safe operating period of a structural part containing a crack.
3
Content available Ocena zmian mikrostrukturalnych i badania fraktograficzne fragmentów konstrukcji stalowej przepustu kolejowego po blisko 100-letnim okresie eksploatacyjnym
Lesiuk G., Szata M., Rabiega J.
TTS Technika Transportu Szynowego
|
2013
|
R. 20, nr 10
1535--1544, CD
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wytrzymałościowych i obserwacji metalograficznych stalowych elementów konstrukcyjnych pochodzących z remontowanego przepustu kolejowego (1909 r.). Materiał do badań pozyskano w trakcie przebudowy obiektu. Uzyskane rezultaty badań wytrzymałościowych (statyczna próba rozciągania, udarność) oraz obserwacji metalograficznych (mikroskopia świetlna, skaningowa mikroskopia elektronowa) potwierdzają fakt przynależności analizowanego materiału do grupy zabytkowych stali zgrzewnych. Wykazano, że przeszło 100-letni okres eksploatacyjny spowodował istotne zmiany mikrostrukturalne, które negatywnie rzutują na właściwości wytrzymałościowe dostarczonych do badań elementów konstrukcyjnych.
EN
The results of strength tests and metallographic observation of structural elements from the repaired railway culvert in 1909 have been discussed in this paper. The results of strength tests (static tensile strength, impact strength) and metallographic observation (light microscopy, scanning electron microscopy) confirm the fact that they belong to a group of material analyzed historic puddled steel. It has been shown that the 100-year operating time caused significant changes in microstructure. These changes combined with the big number of non-metallic inclusions are the main risk factor in brittle type of fracture of this material.
4
Mikrostrukturalne procesy degradacyjne zachodzące w XIX-wiecznych stalach zgrzewnych
Lesiuk G., Rabiega J., Szata M.
Inżynieria i Budownictwo
|
2013
|
R. 69, nr 11
610--612
PL
Przedstawiono wyniki badań materiałowych XIX-wiecznych stali zgrzewnych pochodzących z konstrukcji stalowej mostu Piaskowego we Wrocławiu (1861) oraz z szyny stropowej z konstrukcji Dworca Głównego we Wrocławiu. Wykazano, że przeszło 100-letni okres użytkowania spowodował znaczące zmiany degradacyjne w ich mikrostrukturze. Zmiany te przejawiają się głównie w postaci wydzieleń kruchych faz wewnątrz ziaren ferrytu, jak również na ich granicach oraz degeneracji obszarów perlitu.
EN
The results of material investigations of the nineteenth-century puddled steel from the “Most Piaskowy” in Wrocław (1861) and the puddled steel (from the floor of the main hall) from the “Dworzec Główny” in Wrocław were presented. It has been shown that over 100 year operating time of these objects caused significant changes in their microstructure. These changes are manifested mainly in the form of brittle seperations of the carbides within the ferrite grains and on their boundaries with degenerations of pearlite areas.
5
Rozwój pęknięć zmęczeniowych w XIX-wiecznych elementach konstrukcyjnych wykonanych ze stali zgrzewnej
Lesiuk G., Rabiega J., Szata M.
Systems : journal of transdisciplinary systems science
|
2012
|
Vol. 16, nr 1
335-345
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań stali zgrzewnych z XIX wieku. Opisano także problem strukturalnych procesów degradacyjnych tych stali i ich wpływ na własności wytrzymałościowe. Zaprezentowano także wyniki badań eksperymentalnych rozwoju pękania zmęczeniowego w stalach zgrzewnych. Implementacja uzyskanych rezultatów do środowiska pakietu FRANC2D/3D umożliwiła analizę numeryczną zachowania się elementów konstrukcyjnych podczas obciążeń statycznych i cyklicznych.
EN
In the work, the authors have presented and discussed the investigation of fatigue crack propagation in old bridge steel - the puddled one. This ancient type of steel shows tendency to the microstructural degrading processes. The evaluation of mechanical properties is priority thing in safety of constructions such as bridges. Results of the material investigation of puddle steel are presented in this work. Implementation of the experimental results to the FRANC2D/3D (boundary elements method) software allows the numerical analysis of structural behavior during static and cyclic loading. The obtained results (from experiment and simulation) have been compared and discussed in this paper.
6
Ocena wdrożenia systemu zarządzania obiektami komunikacji : program SZOK
Rojek N., Szata M.
Logistyka
|
2012
|
nr 3
PL
Archiwizowanie dokumentów odbywa się coraz częściej w formie elektronicznej. Sposób ten ma wiele zalet, a najważniejszą z nich będzie łatwość wyszukiwania i dostępu do informacji z dowolnego miejsca. Archiwa urzędów zbierających dane na temat obiektów inżynierskich zamieniane są na elektroniczne bazy danych. Dla obiektów komunikacyjnych powstaje obecnie jednolity system, gdzie łatwo dostępne będą wszystkie dane na ich temat - System Zarządzania Obiektami Inżynierskimi SZOK. Program ten powstał z pomysłu Jana Bienia. W założeniu jest to ogólnopolski program komputerowy mający na celu ułatwienie pracy związanej z ewidencją informacji. Zawiera wiele różnorodnych funkcjonalności, które zostaną opisane w tej pracy. Obecny etap wdrożenia systemu pozwoli również na ocenę jego przydatności w miejscach dla których jest dedykowany, na przykładzie Zarządu Dróg i Utrzymania Miasta we Wrocławiu.
EN
Archiving documents is increasingly in electronic form. Among many advantages, the most important is ease of access and research the data at any time and in any place. Archives offices collect data on the engineering objects are converted into electronic databases. For objects of communication arises out of a uniform system, where are all readily available data about them - engineering structures Management System Shock. This program was created with the idea of Mr. Jan Bień. The idea is a nationwide computer program to facilitate the work associated with records of information. It contains a wide variety of functionality, which will be described in this work. The current stage of implementation of the system will also allow assessment of its usefulness in areas for which it is dedicated, for example, the Road Administration and Maintenance of the City of Wroclaw.
7
Content available Problem kruchości stali zgrzewnych w warunkach strukturalnej degradacji - badania statyczne, cykliczne i dynamiczne
Lesiuk G., Rabiega J., Szata M.
Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki
|
2011
|
Nr 4
254-269
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań stali zgrzewnych pochodzących z XIX-wiecznych stalowych elementów konstrukcyjnych. Zaprezentowano rezultaty badań statycznych po przeszło 130-letnim okresie eksploatacyjnym - statyczną próbę rozciągania, całkę J, a także wyniki badań cyklicznych - rozwój pękania zmęczeniowego oraz dynamicznych - udarność. Wyniki wskazują na znaczący wpływ procesów degradacji mikrostruktur na właściwości eksploatacyjne stali zgrzewnych. Badania prowadzono dla materiału w dwóch stanach, tj. poeksploatacyjnym i normalizowanym. Zgodnie z wytycznymi opracowanymi w ramach teorii degradacji [4] i jej materiałowymi aspektami [8], normalizowanie ma na celu odtworzenie mikrostruktury stali w stanie wyjściowym. Przedstawione w pracy wyniki pozwalają wyciągnąć wnioski dotyczące określenia charakteru i tendencji przyszłych zmian właściwości wytrzymałościowych.
EN
In the paper the investigation results of puddled steel from nineteenth-century constructions are presented. The results of static tensile tests after more than BO-year operating period: fracture toughness, the critical value of the J integral and the fatigue crack growth, and dynamic tests toughness results are presented in this article. The results show a significant effect of degradation processes. The abovementioned processes caused the brittleness of puddled steel. All the tests were performed for the material in two states, i.e. post-operated and normalised ones. In accordance with the guidelines developed in the framework of the degradation theory [4J and its material aspects [8J, normalising is designed to reproduce the microstructure of steel in the initial state. The results presented allow us to draw the conclusions about trends related to the nature and future negative changes in mechanical properties.
8
Rozwój pęknięć zmęczeniowych w stalach zgrzewnych – opis procesów degradacji mikrostruktur
Lesiuk G., Szata M.
Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
|
2011
|
z. 99
110-112
EN
In the paper, the authors have presented and discussed the investigation of fatigue crack propagation in the old bridge steel – the puddled one. This ancient type of steel shows a tendency to microstructural degrading processes. The evaluation of mechanical properties is a priority thing for safety of constructions such as the bridges. In this work, the results of the material investigation of the oldest bridge in Wroclaw (Piaskowy Bridge - built in 1861) are presented.
9
Content available Degradacja mikrostruktur elementów konstrukcyjnych pochodzących z mostów wzniesionych na przełomie XIX i XX wieku
Lesiuk G., Szata M.
Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki
|
2010
|
Nr 1
96-109
PL
W pracy przedstawiono wnioski z badań dotyczących starych, stalowych konstrukcji szczególnie tych wzniesionych na przełomie XIX i XX w. Obiektem zainteresowań autorów były wrocławskie mosty Pomorskie; Środkowy i Północny (1885r., 1930) oraz most Piaskowy (1861r.). Materiałem stosowanym na konstrukcję tych mostów była stal zgrzewna lub zlewna. W toku wieloletniej eksploatacji stale te (zwłaszcza zgrzewna) wykazują skłonności do procesów degradacyjnych. W pracy zamieszczono wyniki badań metalograficznych (mikroskopia świetlna, SEM) oraz badań własności mechanicznych (pomiary twardości, próba statycznego rozciągania) obrazujących stan strukturalnego zdegradowania. Zaprezentowano takSe wstępne wyniki badań stali zgrzewnej pochodzącej z mostu Piaskowego dotyczące procesu rozwoju szczeliny zmęczeniowej. Wyznaczono podstawowe wielkości opisujące kinetykę pękania zmęczeniowego.
EN
Structural degradation processes are taken into account in old steels. It is particularly visible in the steels manufactured at the turn of 19th and 20th centuries. Structural degradation processes consist of the decomposition of pearlite or bainite areas into carbides and ferrite. Also, separation processes (carbides and nitrides) are taken into account. These structural changes strongly influence the rudimentary mechanical properties, i.e. an increase in material hardness and strength, and a decrease in ductility, impact resistance and crack resistance. These processes are more intense in puddled steels (produced until the end of 19th century) rather than in cast steels. In the paper, the authors present the study of a cyclic behaviour of old puddled steel taken from the oldest bridge in Wroclaw: the Piaskowy Bridge (erected in 1861). With the ASTM E64 the measurement stand and an experimental procedure were set up. The M(T) specimens were tested on the testing machine MTS 810 with the force controlling method. The tests were performed for 10 Hz frequency and the sinusoidal force signal. The specimens were tested in two states: the post operational state and the normalised one.
10
Wpływ pprocesów degradacji mikrostruktur na udarność stali mostowych z przełomu XIX i XX w.
Lesiuk G., Szata M.
Logistyka
|
2010
|
nr 6
PL
Stalowe konstrukcje mostowe pochodzące z XIX i XX wieku były wznoszone najczęściej ze stali zgrzewnej (ok. do końca XIXw.) oraz ze zlewnej (XXw.) Stale te na skutek długotrwałej eksploatacji wykazują skłonności do procesów degradacyjnych mikrostruktur (zgrzewne w większym stopniu niż zlewne). Obiektem badań autorów były fragmenty konstrukcji stalowych Mostów Pomorskich we Wrocławiu. W pracy przedstawiono wyniki badań udarnościowych stali zgrzewnej i zlewnej pochodzącej z elementów konstrukcyjnych Mostu Pomorskiego Środkowego (1885r.) i Północnego (1930r.). Wykazano, że obecność procesów degradacyjnych (polegających m.in. na licznych wydzieleniach azotków i węglików) mikrostruktur w sposób znaczący obniża udarność tych stali.
EN
The most popular metallic material for bridge steel construction at the turn on 19th and 20th century was the puddled (the second half of 19th century) or cast steel (early 20th century). As a result of long-term operation, mentioned types of steel show a tendency to degradation processes at the microstructure level (the puddled steel more than cast one). The object of investigation were fragments of steel construction from Pomorskie Bridges i.e. Pomorski Środkowy (1885 year) and Pomorski Północny (1930 year). Two types of steel were tested; the puddle (from Pomorski Środkowy) and the cast (from Pomorski Północny). In this paper, the impact resistance test results have been presented. It has been shown that, the Microstructural degrading processes have significantly decreased the impact resistance of the tested steel.
11
Content available remote Modelowanie podkrytycznego rozwoju szczeliny zmęczeniowej w starych stalach konstrukcyjnych z użyciem programów FRANC2D/3D oraz AFGROW
Lesiuk G., Szata M.
Górnictwo Odkrywkowe
|
2010
|
R. 51, nr 3
160-165
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań własnych rozwoju szczeliny zmęczeniowej w stali zgrzewnej z 1861 r. pochodzących i z elementów konstrukcyjnych Mostu Piaskowego we Wrocławiu. Przedstawiono podstawowe własności wytrzymałościowe tej stali po blisko 150 latach eksploatacji. Wykonano także model numeryczny rozwoju pęknięć w stabilnym zakresie w programk FRANC2D oraz AFGROW. Uzyskano dobrą zgodność pomiędzy wartościami z badań eksperymentalnych i uzyskanymi w modelu numerycznym.
EN
In this paper, the authors have been shown the experimental test results of fatigue crack growth rate in old (puddled steel) from Piaskowy Bridge (erected in 1861 year in Wrocław). Mechanical properties of puddled steel (after 150-years operating) are also presented and described in this issue. Numerical model of the stable fatigue crack growth has been prepared FRANC2D (based on FEMJBEM) and Afgrow software. It is shown below, that the numerical results are in a good conformity with experimental data.
12
Assessment of degrading processes progress in the old brigde steel in terms of fracture mechanics - part one - the investigation of possibilities
Szata M., Lesiuk G., Pękalski G.
Logistyka
|
2009
|
nr 6
EN
Long-time operating parts from old bridges (particularly erected at the turn of 19th and 20th century) show inclination to the brittle fracture. This type of fracture is initiated as a result of the degrading processes intensity. Structural degrading processes participate into the basic mechanical properties - it is particularly visible in the puddled steel. These processes consist in progressive decomposition of the bainite and pearlite area into carbides and nitrides. The separation of nitrides and carbides inside ferrite grain (and of course onto boundary) is also taken into account. In this paper, the investigation results related to registration fatigue crack growth rate have been presented. For the examination, a part of Piaskowy Brigde in Wroclaw (erected in 1861) was used. The differences in kinetics of fatigue crack growth are also presented. A new energy model has been reminded in the last part of the paper. The main advantages in description of fatigue crack growth have been determined due to a new critical quantity - the energy parameter deltaH [J/m2
PL
Długotrwale eksploatowane stale mostowe, szczególnie pochodzące z konstrukcji wzniesionych na przełomie XIX/XX wieku, wykazują skłonność do kruchego pękania. Kruche pękanie inicjowane jest na skutek intensyfikacji procesów degradacyjnych - degradacji strukturalnej oraz degradacji wytrzymałościowej podstawowych własności mechanicznych (zwłaszcza stale zgrzewne). Procesy degradacyjne polegają w ogólności na postępującym rozpadzie perlitu, wydzieleniach węglików i azotków, zarówno na granicach jak i wewnątrz ziarn. W pracy przedstawiono wyniki badań takich stali mostowych (pochodzących głównie z mostu Piaskowego we Wrocławiu rok bud. 1861) z punktu widzenia metod mechaniki pękania. W wyniku badań otrzymano wykresy kinetyki pękania zmęczeniowego, zgodnie z założeniami norm. Dzięki zastosowaniu kryterium energetycznego wyznaczono również nowy typ wykresu kinetyki pękania zmęczeniowego, bazujący na energii dyssypowanej w każdym cyklu widma obciążenia cyklicznego.
13
Content available remote Algorithms for the estimation of fatigue crack growth using energy method
Szata M., Lesiuk G.
Archives of Civil and Mechanical Engineering
|
2009
|
Vol. 9, no 1
119-134
EN
A new method of producing kinetic fatigue failure diagrams (KFFD) has been developed by the authors on the basis of experimental results obtained from the study of the hysteresis loop area. For experimental verification of KFFD the results of fatigue crack propagation studies for 41Cr4 (40H) and S355JR (18G2A) steels have been used. Two kinds of kinetic fatigue failure diagrams have been produced. In the first diagram (the classic one), the stress intensity factor K that characterizes the intensity of deformation in the precrack zone ahead of a crack tip was used for building the diagram. In the second diagram (the new one), energetic parameter [...] that corresponds to the searched energy dissipation of deformation was applied. In contrast to the [...] – Kmax diagrams, in the [...] diagrams obtained for a given range of the crack growth rate no difference in failure kinetics has been found. It means that the energetic parameter [...] describes fatigue crack growth rate regardless of stress ratio R in opposition to the force factor Kmax.
PL
Na podstawie wyników pomiaru pola pętli histerezy energii odkształcenia próbki ze szczeliną typu compact w procesie cyklicznego obciążenia przedstawiono nową metodę budowania kinetycznych wykresów zmęczeniowego pękania. Do weryfikacji doświadczalnej wykorzystano wyniki badania rozwoju szczeliny zmęczeniowej w stali S355JR (18G2A) i 41Cr4 (40H). Analizowano wpływ współczynnika asymetrii cyklu w opisie klasycznym i proponowanym przez autorów. Wykresy klasyczne wykonano wykorzystując współrzędne [...] Kmax. Drugi rodzaj wykresow wykorzystuje parametr energetyczny [...] odpowiadający dyssypacji energii odkształcenia probki. W przeciwieństwie do wykresow [...]. Kmax, na wykresach [...] otrzymanych dla danego zakresu prędkości rozwoju pęknięcia szczeliny, nie zaobserwowano różnic w kinetyce pękania. Oznacza to, że w odróżnieniu od siłowego parametru Kmax parametr energetyczny [...]opisuje prędkość zmęczeniowego rozwoju szczeliny, niezależnie od współczynnika asymetrii cyklu R.
14
Content available remote Description of crack propagation - theoretical approach and fitting accuracy to measurement results
Szata M.
Archives of Civil and Mechanical Engineering
|
2006
|
Vol. 6, no 1
47-63
EN
An energy criterion of fatigue crack propagation in the isotropic body has been formulated. It is based on the first principle of thermodynamics as a balance between energy variation rates (work of external forces, energy of body deformation, fracture energy, heat energy of the body) and the surface change due to fatigue crack under a cyclic loading. Finally, a kinetic equation of fatigue fracture as an analytical relation between the rate of fatigue crack surface propagation and the dissipation energy of [plastic deformation in the precracked zone has been obtained. The method of an approximate solution of such an equation and determination of the period of precritical crack growth has been suggested. This method in based on the assumption that kinetics of the surface variation of the cracks studied is close to the variation of the crack studied is close to the variation of a round crack with the same surface, but the solution for a crack is given in a closed form. The validity of this method has been confirmed is the case of an elliptical crack. A new method of constructing kinetic fatigue fracture diagrams (KFFD) has been presented on the basis of measurement results of hysteresis loop area for the isotropic body with an internal flat crack under cyclic loading. For the experimental verification, the results of fatigue crack propagation studies for 18G2A and 40H steels have been utilized. In contradistinction to the force factor Kmax, the energetic parameter DH describes synonymously the propagation rate of the fatigue crack independently of a cycle asymmetry R. The linear dependence of crack propagation rate da\dN on energy dissipation of plastic deformation before the crack tip for one loading cycle has been discussed with taking into consideration the consequences for fitting models in double logarithmic axes.
PL
Przedstawiono energetyczne kryterium propagacji szczeliny zmęczeniowej w ciele izotropowym. Wyprowadzono analityczną formułę równania kinetycznego rozwoju szczeliny zmęczeniowej. Aby uprościć rozwiązania, proponuje się zastosowanie metody powierzchni ekwiwalentnych. Podstawę tej metody stanowi hipoteza, że płaskie szczeliny z jednakowymi polami powierzchni, znajdujące się w jednorodnym polu naprężeń rozciągających, mają zbliżone wielkości obszarów DF przed frontem szczeliny (całej strefy plastycznej) oraz zbliżone wartości energii Ws i Wc. Z przedstawionych rozważań wynika, że otrzymane równanie kinetyczne wzrostu pola powierzchni i szczeliny zmęczeniowej można rozwiązywać albo bezpośrednio, obliczając trwałość elementu Ng albo z wykorzystaniem metody powierzchni ekwiwalentnych. Wyniki uzyskane dla szczeliny eliptycznej wskazują na przydatność metody powierzchni ekwiwalentnych. Jednym z celów pracy było opracowanie metody eksperymentalnego budowania wykresów kinetycznych pękania zmęczeniowego. W metodzie tej wykorzystuje się pomiar wielkości pętli histerezy, energii odkształcenia próbki ze szczeliną w procesie cyklicznego obciążenia. Przedstawiono rozważania teoretyczne, w których wykorzystano podejście energetyczne, oparte na doświadczalnym wyznaczaniu petli histerezy energii odkształcenia, odpowiadającej dyssypacji energii w jednym cyklu obciążenia. Wielkość wyznaczonej w ten sposób pochłoniętej energii jest bezpośrednio związana z intensywnością powrotnej plastycznej deformacji materiału przy wierzchołku szczeliny. Przedstawiono również samo doświadczalne wyznaczenie pola pętli histerezy i wykorzystanie go zgodnie z rozważaniami teoretycznymi. Pokazano, że zastosowanie opisu energetycznego, w którym wykorzystano uzyskaną eksperymentalnie pętlę histerezy energii odkształcenia materiału przy wierzchołku szczeliny, umożliwia jednoznaczną charakterystykę odporności na zmęczeniowy rozwój szczeliny niezależnie od asymetrii cyklu obciążenia. W przeciwieństwie do wykresów da/dN-DS, zbudowanych dla danego zakresu prędkości rozwoju pękania szczeliny, nie zaobserwowano różnic w kinetyce pękania. Oznacza to, że - w odróżnieniu od siłowego parametru D- parametr energetyczny DS jednoznacznie opisuje prędkość zmęczeniowego rozwoju szczeliny niezależnie od współczynnika asymetrii cyklu R.
15
Energetyczne ujęcie pękania zmęczeniowego - opis analityczny a uproszczenia w opisie eksperymentu
Szata M.
Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika
|
2003
|
Z. 78
492-492
PL
Zastosowanie podejścia energetycznego do budowy kinetycznych wykresów pękania zmęczeniowego umożliwia wprowadzenie nowej metody tworzenia takich wykresów. Podstawą tej metody jest doświadczalne wyznaczenie pola pętli histerezy energii dla pełnego cyklu obciążenie-odciążenie próbki z uwzględnieniem założeń teoretycznych. Weryfikację doświadczalną przeprowadzono dla stali 40H. Pokazano uproszczenia w algorytmie analitycznym na potrzeby opisu wyników eksperymentu.
EN
The application of the energy method to the construction of kinetic fatigue fracture diagrams makes possible the introduction of a new kind of diagram. This approach is based on the experimental determination of the hysteresis loop area of energy for a full loading cycle with taking into account the theoretical assumptions. Experiments have been verified for 40H steel. The simplification in analytical formula directed to experiment description was presented.
16
Content available remote Metodyka badań eksperymentalnych przy opisie pękania zmęczeniowego
Stosiak M., Szata M.
Górnictwo Odkrywkowe
|
2003
|
R. 45, nr 2-3
122-125
PL
W literaturze przedmiotu spotyka się różne metody budowy kinematycznych wykresów pękania zmęczeniowego, charakteryzujących odporność materiałów konstrukcyjnych na rozwój szczeliny w warunkach obciążenia cyklicznego. Podejściem najczęściej stosowanym jest liniowa mechanika pękania, umożliwiająca przedstawienie szybkości propagacji szczeliny da/dN jako funkacji zakresu zmian współczynnika intensywności naprężeń. Podstawową wadą kryterium siłowego jest możliwość jednoznacznego określenia zależności kinetyki pękania od Delta K. Dotyczy to w pierwszej kolejności wpływu asymetrii cyklu obciążenia, co należy uwzględniać przy aplikacji wyników badań laboratoryjnych do oceny czasu życia materiałów eksploatowanych w praktyce przemysłowej. Na tle tych ograniczeń obiecująco wygląda podejście energetyczne polegające na doświadczalnym wyznaczeniu pętli histeryzy energii odkształcenia, przedstawiającej dyssypacje energii w jednym cyklu obciążenia. Określona w ten sposób wartość pochłoniętej energii jest bezpośrednio związana z intensywnością powrotnej plastycznej deformacji materiału przy wierzchołku szczeliny. Wobec tego należy oczekiwać jednoznacznej korelacji pomiedzy dyssypacją energii a szybkością zmęczeniowego wzrostu szczeliny. Na podstawie pomiarów wielkości pętli histerezy energii odkształcenia próbki ze szczeliną w procesie cyklicznego obciążenia autorzy przedstawili metodę budowania wykresów kinetycznych pękania zmęczeniowego, wykorzystując do jej weryfikacji wyniki eksperymentalne badania rozwoju szczeliny zmęczeniowej w stali 40H.
EN
Experimental investigations of fatigue process indicate that for the low-cycle fatigue regime there atre the wide ranges of plasticity deformations which determine the hysteresis loop width. When the number of cycles needed for a failuregoes to the infinity the value of plasticity deformation range goes to zero. For the high-cycle fatigue regime the damage process occurs under relatively higher values of elastic stress and strain ranges, higher than the plasticity deformation value. For the uniform description of fatigue properties in both theranges Golos has proposed the application of density of total deformation energy increment of Wt as a failure criterion parameter. This energy increment of Wt is equal to a sum of energy dissipation density due to plastic deformation in one cycle increment W+e and elastic deformation energy density in a half a cycle (during tension) responsible for fatigue crack propagation. A new method of construction of kinetic fatigue fracture diagrams has been worked out by the authors and presented on the basis of experimental results of a hysteresis loop area for the isotropic body with an internal flat crack under cycling loading. For the experimental verification the results of fatogue crack propagation studies for 40H steel have been used.
17
Pole pętli histerezy w budowie kinetycznych wykresów pękania zmęczeniowego
Szata M.
Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika
|
2001
|
Z. 73
409-415
PL
Zastosowanie podejścia energetycznego do budowy kinetycznych wykresów pękania zmęczeniowego umożliwia wprowadzenie nowej metody tworzenia takich wykresów. Podstawą tej metody jest doświadczalne wyznaczenie pola pętli histerezy energii dla pełnego cyklu obciążenia - odciążenie próbki z uwzględnieniem założeń teoretycznych. Weryfikację doświadczalną przeprowadzono dla stali 40H.
EN
The application of an energy method to the construction of kinetic fatigue fracture diagrams makes possible the introduction of a new kind of diagram. This approach is based on the experi,ental determination of the hysteresis loop area of energy for a full loading cycle with taking into account the theoretical assumptions. Experiments have been verified for 40H steel.
18
Content available remote Theoretical and experimental aspects of energy criterion in mechanics of fatigue macro-crack propagation
Szata M.
Studia Geotechnica et Mechanica
|
1999
|
Vol. 21, nr 3-4
75-85
EN
An energy criterion of fatigue crack propagation in the isotropic body has been formulated. It is based on the first principle of thermodynamics as a balance between energy variation rates (work of external forces, energy of body deformation, fracture energy and heat energy of the body) and fatigue crack surface changes under a cyclic loading. As a result a kinetic equation of fatigue fracture representing the analytical relation between fatigue crack surface propagation rate and dissipation energy of plastic deformation in the precracked zones has been obtained. A method of approximate solution of such an equation and determination of the period of precritical crack growth have been suggested. This method is based on the assumption that kinetics of surface variation of the tested crack is close to the variation of a round crack with the same surface, but the solution for a round crack is given in a closed form. this method has been confirmed in the case of an elliptical crack.
PL
Przedstawiono energetyczne kryterium prapagacji szczeliny zmęczeniowej dla ciała izotropowego. Wyprowadzono analityczną formułę równania kinetycznego rozwoju szczeliny zmęczeniowej. Punktem wyjścia jest bilans energii z pierwszej zasady termodynamiki. Zaproponowano uproszczoną metodę otrzymania rozwiązania równania kinetycznego. Weryfikację przeprowadzono dla przypadku eliptycznego kształtu szczeliny.
19
Letnaja szkoła " Mechanika razryszenia w Centralnoj Ewropie- itogi, uspiehi, perspektiwy"
Szata M., Andrejkiw A.
Prace Naukowe Instytutu Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej. Konferencje
|
1999
|
Vol. 61, nr 9
7-45
20
Eksperymentalna metoda badania zmęczeniowego wzrostu szczeliny z wykorzystaniem opisu energetycznego.
Szata M., Nykyforchyn H.
Prace Naukowe Instytutu Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej. Konferencje
|
1999
|
Vol. 61, nr 9
67-72
PL
Przedstawia się metodykę budowy kinetycznych wykresów pękania zmęczeniowego z wykorzystaniem opisu energetycznego. Metoda polega na doświadczalnym wyznaczaniu wyznaczaniu pętli histerezy energii dla pełnego dla pełnego cyklu obciążenie - odciążenie próbki przy uwzględnieniu analizy teoretycznej procesu. Odkształcenie próbki mierzone jest po obu stronach koncentratora ze szczeliną z wykorzystaniem specjalistycznego oprzyrządowania ze szczeliną z wykorzystaniem specjalistycznego oprzyrządowania. Układ pozwala zwiększyć dokładność rejestracji składowej plastycznej odkształcenia. Proponowane metoda rejestracji pętli histerezy charakteryzuje się wystarczającą dokładnością dla prędkości wzrostu szczeliny powyżej 10-7m/cykl. Metodę sprawdzano na stali 12HMF używanej w energetyce. Otrzymano kinetyczny wykres zmęczeniowego pękania tej stali, który jest niewrażliwy na zmiany asymetrii cyklu obciążenia.
EN
Method of building of the fatigue kinetic diagrams is created using the energy approach. It based on the experimental determination of the energy hysteresis loops of the full loading-unloading cycle, and the certain theoretical pre-conditions. The special device was used for registration of deformation, which surrounds concentrator with crack from the both sides. It eliminates the elastic component of deformation and increase the sensitivity of the plastic component record. Proposed method of the hysteresis loop registration shows the sufficient sensitivity at crack growth velocities above 10-7 m/cycle. Method was tested on the 12HMF steel of the power energy steam pipe-lines. The united fatigue fracture kinetic diagram of steel is obtained for the different levels of assymetry with using of this approach.
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.