Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical and experimental analysis of the notch effect on fatigue behavior of polymethylmethacrylate metal based on strain energy density method and the extended finite element method

Moussaoui Mustafa, Bendriss Abdelkhader, Tahiri Antar, Kellai Ahmed, Zergod Souad, Djeloud Hamza, Hachi Brahim Kalil

Materials Science Poland

|

2023

|

Vol. 41, No. 2

401--413

EN

This work investigates the effect of the notch on fatigue behavior by combining two methods: the extended finite element method (XFEM) and the averaged strain energy density (ASED) method, which considers the combined action of bending and shear loading. The ASED method has already been proven accurate for assessing the failure of components in the presence of sharp and blunt notches, and several results are available in the literature for different materials. These results were compared with those obtained from the experimental tests reported here. The main purpose of this study was twofold: The first part is an experimental study of fatigue in rotary bending of specimens weakened by U and V notches made of polymethyl-methacrylate (PMMA) material. Two values for the radius were used for the U-notches (0.2 and 2 mm) and two angles for the V-notches (20° and 140°). The second part of the study consisted of performing several simulation tests using the Cast3m software for different angles and radii. The local approach based on the mean value of the ASED acted over a finite-sized volume surrounding the highly stressed regions. The maximum principal stress located at the notch edge defined the center of the control volume. If the notch is blunt, the control volume assumes a crescent shape with its width measured along the notch bisector line. When the notch is considered pointed (V-notched) or is a crack, the control volume becomes a circle with its center at the notch tip. The presence of geometric discontinuities in structures affects their lifetime by reducing it, producing a high concentration of local energy around the notch tip. Good convergence was obtained between the numerical simulation and experimental results for the ASED in a finished zone surrounding the notch tip.

2

Experimental study on fatigue failure evolution in composite plate monitored by wave propagation method

Stawiarski Adam, Barski Marek, Muc Aleksander

Vibrations in Physical Systems

|

2020

|

Vol. 31, nr 2

art. no. 2020227

EN

In this study, the elastic wave propagation method is used to observe the initiation and evolution of the fatigue failure form in the multilayered composite plate with an elliptical hole. The experimental tests with the use of active, pitch-catch elastic wave measurement techniques are used during the fatigue test of the composite specimens. The fatigue tests were preceded by the numerical, finite element analysis of the elastic wave propagation phenomenon in a composite plate with an elliptical hole. The sequential measurement related to the number of cycles during the fatigue tests was assumed. The time of flight (ToF) and amplitude change was monitored by piezoelectric sensors localized in the area of predictable failure form evolution. The analysis of the dynamic response of the structure under fatigue loading conditions by a relatively small number of piezoelectric transduces allows us to build cost-effective Structural Health Monitoring (SHM) system for damage detection and monitoring of the failure form evolution.

3

The failure analysis of the drilling rig hoisting steel wire rope

Peterka Pavel, Krešák Jozef, Vojtko Marek, Halek Branislav, Heinz David

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 4

667--675

EN

Drilling rigs belong to the lowest-safety level of hoisting rope systems. The valid regulation for drilling permits the usage of steel ropes on condition that their permanent safety does not decrease under the value 2.5. Considerable dynamic and cyclic stresses, abrasion and corrosive environment generated during the operation cause rapid fatigue and rope damage. The stress of the rope in operation leads to the specific precautions ensuring the safety rope work. The specific precautions include monitoring of the rope tractive work measured in tonne-kilometres (ton-kilometres services). The working part of the hoisting ropes of the drilling rigs - after the stated number of tonne kilometres was worked off - is slipped and a regular non-destructive rope test (NDT) is recommended. Rope under sizing, failing in rope slipping program and non- implementation of NDT controls led to the situations endangering the drilling crew safety. After the critical situations the operator decided to perform the analysis of the condition of all ropes.

4

Development of a design-experimental methodology for the prediction of reliable exploitation of freight railway cars

Voropai V.

Transport Problems

|

2017

|

T. 12, z. 3

21--34

EN

The article is devoted to the front burner problem of effective exploitation of industrial tank-wagons with the presence of residual operation time. The procedure of valuation of tank-cars’ residual operation time for liquid gas transportation was proposed first. Key technical and exploitation parameters of the tank-wagon model 15-1408-10 according to testing loads that simulate loads in real exploitation were approved. The calculation, which, as against existent ones for valuation of universal freight cars’ residual operation time, allows to calculate equivalent stress using test results that rely on a change of internal pressure activity during drainage and filling operations, and the most unfavorable combination of simulation of active loads on a tank-wagon was proposed. The proposed procedure can be adapted for use during valuation of freight cars’ residual operation time, or for other means of transport and machineries.

5

The study on algorithm for identification the fatigue crack length of compressor blade based on amplitude-frequency resonant characteristics

Lichoń D., Bednarz A.

Journal of KONES

|

2017

|

Vol. 24, No. 4

157--164

EN

The article is focused on building the algorithm for identification the fatigue crack length in the first stage of compressor blade of the helicopter PZL-10W turbo-shaft engine. The fatigue wear of compressor blade is a process in which the fatigue crack begins at the structural notch of the working part. For compressor blade, the crack starts at the leading edge and progress along the blade chord. Due to working conditions, the compressor blades are referred to as critical components. The helicopter rotor downwash can easily lift particles form the ground that may cause damages in the compressor section. Aircraft engines are designed so that the rotational speed of impeller remains below the resonant frequency. However, the pulsation of working medium or mechanical vibrations may cause temporary increase of vibration frequency. The appearance of structural notch combined with temporary increase of vibrations may initiate the fatigue failure. The works undertaken at the Department of Aircraft and Aircraft Engines, Rzeszow University of Technology provided a wide spectrum of research data of amplitude-frequency (A-F) characteristics of 1st stage of compressor blade. For different crack lengths, the fatigue tests of resonant frequency and asymmetry of A-F characteristics were acquired. The crack lengths were measured by fluorescent or infrared mapping method. The aim of the article is to develop the numerical method for identification of crack length of compressor blade basing on A-F characteristics. The studies on A-F characteristics in order to find correlations between crack length, resonant frequency and characteristics asymmetry were performed. The next step was to build the algorithm for identification the crack length when only A-F characteristic is known. The article contains the description of researches background, A-F characteristics unique features, algorithm detailed methods of work and sample use of algorithm in identification the crack length.

6

Identyfikacja uszkodzenia zmęczeniowego stopu aluminium 2017 na podstawie pomiarów konduktywności

Kukla D., Szlagowska-Spychalska J., Grzywna P., Zagórski A.

Przegląd Spawalnictwa

|

2013

|

R. 85, nr 12

88--91

PL

Zaprezentowane badania skupiały się na ocenie możliwości wykorzystania pomiarów konduktywności do identyfikacji i lokalizacji uszkodzenia zmęczeniowego w próbkach ze stopu aluminium 2017. Monitorowanie zmian przewodności w wybranych punktach próbki po kolejnych cyklach obciążeń rozciągających pozwoliło stwierdzić spadek tego parametru w miejscu powstania i rozwoju uszkodzenia, prowadzącego do pęknięcia próbki. Istotne zmiany przewodności występują w ostatnim etapie zmęczenia i są związane prawdopodobnie z lokalnym odkształceniem plastycznym towarzyszącym rozwojowi pęknięcia dominującego. Testy prowadzono na próbkach wyciętych z blachy walcowanej o grubości 1, 2 i 3 mm poddanych cyklicznym obciążeniom rozciągającym. Pomiar konduktywności realizowany był kilkakrotnie, po zadanej sekwencji cykli, w siedmiu miejscach po obu stronach próbki, co umożliwiło na lokalizację uszkodzenia zmęczeniowego.

EN

The research have focused on the use of conductivity measurements to the identification and location of fatigue failure in the aluminum alloy 2017 samples. Monitoring changes in conductivity at selected points of the samples, following subsequent tensile load, have revealed the decrease in conductivity in place of the initiation and development of damage, before the cracks sample. Significant changes in conductivity occur in the last stage and the associated fatigue are likely to be a local plastic deformation accompanying the development of cracks dominant. Tests performed on samples cut from the rolled sheet with a thickness of 1, 2 and 3 mm treated with a cyclic tensile stress. Conductivity was carried out several times, the key sequence cycles in seven locations on both sides of the sample, allowing the location of fatigue damage.

7

Analiza sygnałów emisji akustycznej do wykrywania uszkodzeń zmęczeniowych w stali okrętowej

Baran I., Nowak M., Schmidt J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2013

|

R. 85, nr 5

2--7

PL

Uszkodzenia korozyjne i pęknięcia zmęczeniowe to główne przyczyny awarii konstrukcji wszelkich środków transportu, takich jak statki (tankowce), autocysterny i cysterny kolejowe. Oba rodzaje degradacji zarówno materiału, jak i konstrukcji są przedmiotem badań w projekcie realizowanym w ramach VII kooperacyjnego programu ramowego UE (Transport) pt. Cost effective corrosion and fatigue monitoring for transport products. W artykule przedstawiono pierwsze wyniki analizy uszkodzeń zmęczeniowych z zastosowaniem emisji akustycznej (AE) przeprowadzone na materiale stosowanym do budowy statków. AE umożliwia monitorowanie propagacji pęknięć w czasie wolnozmiennych prób zmęczeniowych w warunkach asymetrycznego trójpunktowego zginania. Oczekiwano, że warunki propagacji pęknięcia zmęczeniowego będą się zmieniać od sposobu I do sposobu mieszanego I/II, co byłoby bliższe rzeczywistym warunkom pracy. Wykonano również badania zmęczeniowe z wykorzystaniem cieczy w celu określenia i oceny różnicy w propagacji fal AE poprzez ciecz i materiał będący w kontakcie bezpośrednim z tą cieczą. Dane pomiarowe uzyskane podczas badań zmęczeniowych zawarte są w bazie danych, wykorzystywanej do analizy metodą pattern recognition do separacji sygnałów AE pochodzących z propagacji pęknięć zmęczeniowych i korozji od tła akustycznego.

EN

Corrosion damages and fatigue cracks are the main causes of structural failures in all surface transport products as ships, road tankers and railway tank cars. Both types of degradation, i.e. the degradation of material and structure, are the subject of investigations carried out within the framework of a collaborative project of the 7th Framework Programme (Transport) entitled Cost effective corrosion and fatigue monitoring for transport products. In this paper, the first fatigue tests using acoustic emission (AE) performed on ship building materials have been demonstrated. AE enables us to monitor the crack propagation during low fatigue tests performed on specimens under asymmetric three-point bending load. It was expected that fracture behaviour would move from Mode I to Mixed-Modes I/II, which would be closer to reality. For reference, tests were also made in liquid to obtain and evaluate the differences in AE waves propagation in liquid and in material directly contacting this liquid. The data obtained during fatigue tests are included in a database used in pattern recognition analysis to separate the signals due to fatigue crack propagation and corrosion damages from background noise.

8

Failure analysis (experimental and numerical approach) of gas turbine generator cooling fan in comparison between using 2types (14◦ and 19◦ angle of attack) of blades

Jahangiri A., Torshizi S. E. M., Nikravesh S. M. Y.

Engineering Transactions

|

2013

|

Vol. 61, iss. 2

99--117

EN

In gas turbine power plants, a fan is used as a cooling system to dissipate generated heat in coils (copper conductors) and generator electric circuits at the end sides of its rotor. In some cases, fracture of blades causes a short circuit between rotor and stator and consequently generator explosion and ﬁnancial problems. The fracture of cooling fan blades has occurred ﬁve times at the turbine side of the generator in our case of study, just 100hr after resuming operations after an overhaul. Using numerical analysis as well as laboratory investigation – including visual inspections, metallography and SEM – can help better ﬁnd failure problems that cause blade failures. A series of numerical analysis was performed to diagnose the possible cause of failure. CFD analysis is used to study the airﬂow distribution in order to observe probable separation phenomenon and pressure forces as they are imposed on fan blades due to operation. A ﬁnite element method was utilized to determine the stresses and dynamic characteristics of the fan blade (natural frequencies, stresses and vibrations).

9

Wykorzystanie metod optycznych do lokalizacji uszkodzeń zmęczeniowych

Dietrich L., Grzywna P., Kukla D.

Przegląd Spawalnictwa

|

2012

|

R. 84, nr 13

16-18

PL

Monitorowanie zjawisk związanych ze zmęczeniem materiałów jako procesu inicjowanego lokalnie wymaga całopolowych obserwacji deformacji zachodzących pod wpływem obciążeń zmęczeniowych. Metoda elektronicznej interferometrii plamkowej (ESPI) pozwala z dużą precyzją (przy zachowaniu stabilności układu pomiarowego) określić rozkład odkształceń na powierzchni próbki i tym samym wskazać miejsca koncentracji naprężeń wywołanych karbem (strukturalnym, geometrycznym). Możliwa jest także ocena rozwoju tych deformacji w kolejnych cyklach zmęczenia aż do utworzenia pęknięcia i dekohezji próbki. Bieżący pomiar odkształceń w strefie ich lokalizacji pozwala na ilościową ocenę dynamiki rozwoju uszkodzenia zmęczeniowego w badanym materiale.

EN

Monitoring the phenomena related to the materials’ fatigue as the process initiated locally requires the full-field observations of the displacement brought about by the fatigue strain. The Electronic Speckle Pattern Interferometry method enables to determine the distribution of displacement on the sample surface (retaining the stability of the measurement arrangement) and thus indicate the strain and also the stress concentration spots resulting from the defect (structural, geometrical one). It is also possible to assess the development of those distortions in consecutive fatigue cycles until the crack is formed and the sample decohesion takes place. The current measurement of displacements in their location zone enables to carry out a quantitative as sessment of the fatigue failure development dynamics in the material evaluated.

10

Uśrednianie odkształceń w płaszczyźnie krytycznej materiału w ocenie trwałości zmęczeniowej elementów z karbem

Karolczuk A., Cichański A.

Acta Mechanica et Automatica

|

2010

|

Vol. 4, no. 2

86-92

PL

W pracy przeanalizowano wpływ wielkości pola powierzchni uśredniania odkształcenia normalnego w płaszczyźnie krytycznej na ocenę trwałości zmęczeniowej próbek z karbem obrączkowym o dwóch promieniach zaokrąglenia dna karbu. W weryfikacji wykorzystano wyniki badań eksperymentalnych, zaczerpniętych z literatury, przeprowadzonych na ma- teriale AISI 1141 w dwóch stanach bez i po obróbce cieplnej. Obróbka cieplna zmieniła charakterystyki cykliczne materiału. Zmiana charakterystyki cyklicznej krzywej odkształcenia wyraźnie wpłynęła na wielkość obszaru uśredniania.

EN

The paper analyses the influence of the size of the area in averaging process of strains over critical plane on the calculated fatigue life. The averaged strain is used as nonlocal parameter in fatigue life calculation. The analysis is performed on experimental results obtained on specimens with different notch radius. Specimens were made of a vanadium-based microalloyed forging steel AISI 1141, in both as-forged (AF) and quenched and tempered (QT) conditions. Heat treatment has changed cyclic properties of the material. The change in the cyclic stress-strain curve by heat treatment has influenced the size of the averaging area.

11

Safety enhancement and fatique life protection of the lorry frames carrying elements by using of its real working conditions simulation

Leitner B., Kelemen M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2009

|

z. 3/75

67-74

EN

The goal of this paper will be to present FEM application in the TATRA 815 lorry frame structure fatigue life estimation. Structure critical nodes from the fatigue damage point of view have been found and analyzed. Analysis of the particular traffic states influence on the fatigue damage cumulation is going to be presented too.

PL

Celem referatu było zaprezentowanie zastosowania Metody Elementów Skończonych (FEM) dla oszacowania trwałości zmęczeniowej ramy samochodu ciężarowego TATRA 815. Odnaleziono i przeanalizowano węzły konstrukcji, które są krytyczne z punktu widzenia uszkodzenia zmęczeniowego. Przedstawiono również analizę wpływu konkretnych stanów ruchu na kumulację uszkodzeń spowodowanych zmęczeniem.

12

Trwałość zmęczeniowa tworzywa Epidian 57

Godzimirski J., Komorek A., Rośkowicz M.

Polimery

|

2008

|

T. 53, nr 10

737-742

PL

Trwałość zmęczeniowa tworzyw adhezyjnych jest istotna ze względu na problem trwałości zmęczeniowej konstrukcyjnych połączeń klejowych. Obiektem badań była kompozycja Epidian 57 utwardzana za pomocą trietylenotetraaminy dwiema metodami: 7 dni w temperaturze otoczenia lub 1h w temp. 60°. Badaniom poddawano próbki cylindryczne obciążane harmonicznym cyklem naprężeń ściskających. Określono przyrost temperatury spowodowany zmiennym obciążeniem oraz porównano trwałość zmęczeniową tworzywa w zależności od sposobu utwardzania. Zmierzono odkształcenia badanego materiału pod wpływem obciążenia zmęczeniowego w zależności od liczby cykli. Przeprowadzono analizę tych odkształceń za pomocą modelu Burgersa. Wykazano, że istotne znaczenie w procesie zniszczenia zmęczeniowego badanego tworzywa ma jego pełzanie w temperaturze otoczenia.

EN

Fatigue lives of adhesive plastics are important due to fatigue lives of constructional glue joints. Epidian 57 composition hardened with triethylenetetramine in two ways: either 7 days at ambient temperature or 1 hour at temp. 60° was the subject of research. Cylindrical samples loaded with harmonic cycles of compressive stresses were tested. Temperature increase caused by variable loading was determined and fatigue lives of plastics were compared dependently on hardening method. The strain of tested material under fatigue loading, dependently on the number of cycles, was measured. An analysis of strain of viscoelastic material under fatigue loading was done. It was demonstrated that the creep at ambient temperature is very important for the process of fatigue failure of the material tested.

13

Advanced determination of safety factor of fatique strength of coiled springs

Aryassov G., Petritshenko A.

Journal of Machine Engineering

|

2008

|

Vol. 8, No. 4

111-121

EN

Coiled compression springs are widely used in suspension systems of vehicles, light weight trailers, trains etc and their task is to minimize dynamic loading effect to vehicles body or frame in different road condition over many years. In these systems, springs are exposed to large number of cycles of loading and determination of their durability and reliability quantities is important. Consequently, to increase the reliability of these systems, a more accurate determination of the values of the endurance limits of springs is necessary. Usually, in many strength problems, the major components of stress are static, with less accurately alternating stresses superposed. Most failures of springs are originated with stress of alternating type. The solution of problem is accomplished due to acting shear and axial stresses in plane of cross-section of spring wire. By existing theory, when springs are loaded by non-steady loading, then to consider of unlimited number of combinations of amplitude and mean stresses, the line of failure of the material must be used. Since experimental data for the line of failure of material are usually not at hand, it is customary to make a conservative approximation, that it is a straight line. However, use this straight line may give considerable mistakes on determination of the limit range stresses. To avoid fore aft mentioned mistakes, the method of approximation of the failure curve line by the line with the properly chosen parameters for the coiled compression and tension springs is proposed in this paper. Theory to use proper parameters in approximation of failure curve and calculation example with results is given as well.

14

Analysis of the failure of fixator used in bone surgery

Świeczko-Żurek W., Serbiński A., Szumlański A.

Advances in Materials Science

|

2008

|

Vol. 8, nr 2(16)

84-88

EN

The Gamma nail (fixator) made of stainless steel, which has broken in the body, was subjected to examination. The fixator was removed from the patient femur. The fracture occurred in the area of the nail hole after two months' stay in the organism. The research included chemical composition, hardness of the Gamma nail material and the obseryation and analysis of the type of fracture. The research showed the fatigue failure of the Gamma nail.

15

Bayesian regression approaches on example of concrete fatigue failure prediction

Słoński M.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2006

|

Vol. 13, No. 4

655-668

EN

The focus of this paper is the application of two nonlinear regression models in the context of Bayesian inference to the problem of failure prediction of concrete specimen under repeated loads based on experimental data. These two models are compared with an empirical formulae. Results on testing data show that both models give better point predictions than empirical formulae. Moreover, Bayesian regression approach makes it possible to calculate prediction intervals (error bars) describing the reliability of the models predictions.

16

Zastosowanie modelu pasmowego płynięcia z pakietu NASGRO do przewidywania wzrostu pęknięć zmęczeniowych w stali konstrukcyjnej

Machniewicz T.

Przegląd Mechaniczny

|

2005

|

nr 12

13-18

PL

Opisano model pasmowego płynięcia do przewidywania wzrostu pęknięć zmęczeniowych wchodzący w skład pakietu NASGRO. Zweryfikowano jego użyteczność do symulacji wzrostu pęknięć zmęczeniowych w stali konstrukcyjnej 18G2A. Dowiedziono, że za pomocą omawianego modelu nie można skorelować w sposób zadowalający obserwowanego rozwoju pęknięć w tym materiale, wpływu współczynnika asymetrii cyklu w przypadku obciążeń stałoamplitudowych czy też wpływu pojedynczego przeciążenia na prędkość wzrostu pęknięcia. Dodatkowo weryfikację modelu rozszerzono o przypadki historii obciążeń z okresowo powtarzanymi pojedynczymi przeciążeniami oraz blokami przeciążeń.

EN

There was described band flow model to fatigue cracks growth prediction from NASGRO package. The model utility to simulation fatigue cracks growth in structural steel 18G2A was verified. There was proved that with the aid of the model, there was impossible to satisfactory correlate observed crack growth in the material, cycle asymmetry factor in the impact of individual overload on crack growth rate. Additionally, verification of the model was extended and included load history with periodically repeated overloads and overload blocks.

17

Wytrzymałość zmęczeniowa materiałów ceramicznych - przegląd literatury

Karaszewski W.

Tribologia

|

2004

|

nr 3

169-178

PL

W artykule przedstawiono przegląd literatury dotyczący procesu zmęczenia materiałów ceramicznych. Proces ten w materiałach ceramicznych uważany jest za bardzo skomplikowany z uwagi na szereg problemów: występowanie różnego rodzaju wad (porowatość, wtrącenia, wady technologiczne), znaczący wpływ środowiska, mikrostruktury i dodatków w procesie wytwarzania. Wszelkiego rodzaju wady materiałowe są źródłem propagacji pęknięć, które znacznie zmniejszają wytrzymałość zmęczeniową. Zrozumienie zjawisk będących wynikiem procesu zmęczenia tej grupy materiałowej jest kluczowe dla szerszego zastosowania tych materiałów w technice.

EN

During the last few years, ceramics have become interesting for use in various tribological applications, such as roller bearings, valve engines, cruise missile turbine shaft bearings, gas turbine elements, rocket propellant pump elements, printing machine elements. Important properties of ceramic materials are low density, high hardness, high use temperature and low thermal expansion coefficient. But ceramics have also same disadvantages like various types of structure defects (porosity, contaminations, manufacture-induced defects). The paper briefly reviews some of the extensive research in the field of fatigue of ceramics materials. Fatigue is a very sophisticated process. Investigations have shown many problems connected with fatigue of ceramics materials such as crack initiation, crack propagation, different types of cracks, the influence of environmental effects (formation of adsorbed layers, change of mechanical properties by adsorption and tribochemical reactions), the influence of microstruc-ture, grain boundary phase and the additives used for densification. The understanding of crack propagation in ceramic materials will caused better estimation of life time and will continue to achieve wide acceptance in many applications.

18

Diagnostyka procesów zmęczeniowych łożysk ślizgowych i wałów korbowych tłokowych maszyn okrętowych

Bielawski P.

Przegląd Mechaniczny

|

2003

|

nr 4

32-36

PL

W artykule przedstawiony został algorytm prognozowania uszkodzeń zmęczeniowych bazujący na metodach diagnozowania mechanizmów tłokowo-korbowych maszyn okrętowych, metodzie diagnozowania stanu łożysk korbowych i metodzie diagnozowania ułożenia wału, proponowane prognozowanie uszkodzeń zmęczeniowych pozwoli na pełniejsze wykorzystanie wyników diagnozowania, podwyższenie trafności wnioskowania i rozszerzenie zakresu rodzajów zużycia elementów mechanizmu tłokowo-korbowego.

EN

An algorithm of forecasting fatigue damages based on methods of diagnosing crank-and-piston mechanisms of marine engines, on a method of diagnosing the condition of crank bearings and on a method of diagnosing the position of the shaft. The suggested prognosing of the fatigue damages will permit a better utilization of the diagnosis results, an improvement of soundness of conclusion and widening of the range of kinds of wear of a crank-and-piston mechanism.

19

Badania odkształceń lokalnych i stref odkształceń plastycznych w karbach geometrycznych metodą interferometrii siatkowej ze względu na diagnozowanie stanu zmęczenia

Boroński D.

Przegląd Mechaniczny

|

2003

|

nr 4

26-32

PL

Przedstawiono wyniki badań odkształceń w karbach geometrycznych z uwzględnieniem możliwości ich zastosowania w diagnozowaniu stanu zmęczenia w fazie inicjacji pęknięcia zmęczeniowego, pomiar odkształceń w dwuwymiarowym polu analizy z zastosowaniem laserowej interferometrii siatkowej umożliwił analizę przebiegu zmian maksymalnych odkształceń lokalnych oraz analizę rozwoju strefy odkształceń plastycznych w miejscu zagrożonym powstaniem pęknięcia zmęczeniowego, monitorowanie uszkodzenia zmęczeniowego na podstawie quasi-hy-brydowej analizy odkształceń lokalnych w karbie pozwoliło oszacować graniczny stan uszkodzenia zmęczeniowego z błędem w granicach od 4 do 35%; podobnie, zaobserwowany w badaniach rozwój pola objętego odkształceniami plastycznymi wskazuje na potencjalne możliwości zastosowania w diagnozowaniu stanu zmęczenia konstrukcji metody monitorowania stanu strefy odkształceń plastycznych.

EN

Results of examining the strains in geometric notches with regard to their possible application in diagnosing the state of fatigue in the phase of initiation of a fatigue crack. The measurement of strains in twodimensional area of analysis with the application of the laser grating interferometry permitted an analysis of the run of changes in the maximum local strains and also an analysis of the development of the plastic strain zone in the place under a hazard of arising of a fatigue crack. Monitoring a fatigue crack based on the quasi-hybrid analysis of the local strains in the notch permitted to estimate the limit state of a fatigue crack with an error of 4-35%. Likewise, the development of the area covered by plastic strains, as seen from the examinations, indicates potential possibilities of using a method of monitoring the state of the zone of plastic strains in diagnosing the state of fatigue of a structure.

20

Nowa metoda pomiaru zniszczenia zmęczeniowego materiałów konstrukcyjnych

Socha G.

Dozór Techniczny

|

2002

|

z. 6

121--124

PL

W artykule opisano nową metodę pomiaru zniszczenia zmęczeniowego materiałów konstrukcyjnych. Metoda ta oparta jest na obserwacji zmian odkształceń niesprężystych w próbce materiału poddanej cyklicznie zmiennym obciążeniom o stałej amplitudzie. Zmiany amplitudy odkształceń nieprężystych w trakcie sterowanego naprężeniem testu są uważane za objaw zniszczenia zmęczeniowego materiału próbki. Otrzymane wyniki zilustrowano w postaci wykresu przedstawiającego amplitudę odkształceń niesprężystych jako funkcję numeru cyklu obciążenia w skali logarytmicznej, dla wszystkich badanych próbek. Analiza przedstawionych w ten sposób danych pozwala na podział procesu zniszczenia zmęczeniowego na trzy fazy: sprężystą deformację cykliczną niezniszczonego materiału, nukleację i stabilny wzrost mikropęknięć oraz propagacje dominującej szczeliny zmęczeniowej w materiale próbki. Wymienione trzy fazy procesu zniszczenia zmęczeniowego rozdziela moment nukleacji pierwszych mikropęknięć oraz uformowania się dominującej szczeliny zmęczeniowej.