Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental evaluation of hot mix asphalt using coal bottom ash as partial filler replacement

Kamran Muhammad, Khan Muhammad Tariq, Khan Diyar, Mohd Hasan Mohd Rosli, Khan Noman, Ullah Mati

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 2

167--179

EN

The purpose of this study is to evaluate the performance of hot mix asphalt (HMA) prepared with coal bottom ash (CBA) as an alternative mineral filler. In this study, the effect of CBA on rutting, stiffness and fatigue resistance was experimentally evaluated. Combinations of conventional filler (stone dust) with different percentages of CBA (at 1.5%, 3%, and 4.5% by volume) were adopted. The HMA samples were prepared and tested using the Marshall mix design method. Following the Asphalt Institute MS-2 and the Pakistani National Highway Authority (NHA) General Specifications, sixty samples of HMA were compacted; stability tests at varying bitumen contents (3.5%, 4.0%, 4.5%, 5.0%, and 5.5%) were used to determine the optimum bitumen content (OBC) in the mixture for each percentage of CBA in the filler. For 0%, 1.5%, 3%, and 4.5% CBA, the optimum bitumen contents of 4.27%, 4.47%, 4.53%, and 5.0% were obtained, respectively. They were used throughout the study. Three samples with the optimum binder content were made for each of the four analysed CBA proportions. The wheel tracker test was run on 12 OBC samples, and the dynamic modulus test was run on 12 OBC samples. The Marshall stability and flow test results showed that the samples prepared with 3% CBA as filler and an OBC of 4.53% satisfied the NHA requirements for flexible pavement. It was noted that CBA greatly improves the rutting resistance and stiffness of asphalt mixtures. It also improved the fatigue life. Therefore, adding up to 3% CBA by volume to stone dust used as filler in asphalt concrete can minimize the need for stone dust and provide a suitable method of CBA disposal.

PL

Przedstawione badania miały na celu ocenę mieszanek mineralno-asfaltowych (MMA) wykonanych na gorąco i przygotowanych z zastosowaniem popiołów dennych pochodzących ze spalania węgla w roli alternatywnego dodatku do wypełniacza. Zbadano doświadczalnie, jaki wpływ na koleinowanie, sztywność i trwałość zmęczeniową mieszanek ma zawartość popiołów dennych w typowym wypełniaczu. Zastosowano kombinacje konwencjonalnego wypełniacza (mączki kamiennej) z różnymi udziałami w nim popiołu dennego: 1,5%, 3% oraz 4,5% (v/v). Mieszanki zaprojektowano i zbadano wg metody Marshalla. Zgodnie z instrukcją MS-2 Instytutu Asfaltowego oraz specyfikacjami ogólnymi pakistańskiego Zarządu Dróg Krajowych (NHA) zagęszczono sześćdziesiąt próbek mieszanek. Na podstawie oznaczeń stabilności wykonanych przy różnych zawartościach lepiszcza (3,5%, 4,0%, 4,5%, 5,0% i 5,5%) określono optymalny jego udział w przypadku każdej z rozpatrywanych zawartości popiołów dennych w wypełniaczu. Dla zawartości popiołów dennych w wypełniaczu 0%, 1,5%, 3% i 4,5% uzyskano odpowiednio optymalne udziały objętościowe lepiszcza w mieszance: 4,27%, 4,47%, 4,53% oraz 5,0%. Uzyskane w wyniku tej analizy wartości zastosowano następnie we wszystkich dalszych badaniach mieszanek. Dla każdego z czterech rozpatrywanych udziałów popiołu dennego w wypełniaczu przygotowano po trzy próbki mieszanki o optymalnej zawartości lepiszcza. Badanie odkształceń trwałych w koleinomierzu wykonano na 12 próbkach. Również badanie modułu dynamicznego przeprowadzono na 12 próbkach. W oparciu o uzyskane w badaniu metodą Marshalla parametry stabilności i osiadania wykazano, że próbki mieszanek zawierające 3% popiołów dennych w wypełniaczu przy optymalnej zawartości lepiszcza 4,53% spełniały wymogi NHA przeznaczone dla nawierzchni podatnych. Stwierdzono, że dodatek popiołów dennych w wypełniaczu znacznie poprawił odporność mieszanek na koleinowanie oraz ich sztywność. Wpłynął również na wzrost trwałości zmęczeniowej. Dodatek popiołów dennych w ilości do 3% (v/v) w stosunku do mączki kamiennej może zatem zminimalizować jej zużycie jako wypełniacza do mieszanek i jednocześnie zapewnić odpowiednią metodę wykorzystania popiołów pochodzących ze spalania węgla kamiennego.

2

Cracking resistance of recycled mineral-cement-emulsion mixtures

Skotnicki Łukasz, Kuźniewski Jarosław

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 1

19--39

EN

Recycling enables reduction in usage of natural resources in road construction, positively affecting its environmental aspects. Construction materials obtained through recycling include mineral-cement-emulsion (MCE) mixtures, which are used in road pavements as base courses. MCE mixture consists of aggregate, added aggregate that improves gradation, bituminous emulsion and cement. Aggregate may be substituted with reclaimed asphalt material obtained from deteriorated pavements. Use of cement in pavement structure generates cracks that propagate upwards through the upper layers. When innovative binders are used instead of pure cement, the number of cracks may be reduced, improving the life of the entire pavement structure. The article presents selected problems pertaining to MCE mixtures produced using an innovative cement-based binder incorporating cement by-pass dust (CBPD). The performed laboratory tests encompassed fatigue life and fracture toughness. The innovative cement-based binders displayed significant influence on the obtained results. Used in combination with reclaimed asphalt pavement material, they reduced cracking in MCE mixtures, improving their fatigue life.

PL

Recykling pozwala na ograniczenie użycia w budownictwie drogowym surowców naturalnych, pozytywnie wpływając na aspekty ochrony środowiska. Do materiałów budowlanych powstających dzięki recyklingowi zalicza się mieszanka mineralno-cemen- towo-emulsyjna (MCE), która jest stosowana do warstw podbudowy konstrukcji nawierzchni drogowych. MCE składa się z kruszywa, kruszywa doziarniającego oraz emulsji asfaltowej i cementu jako spoiw. Kruszywo można zastąpić destruktem asfaltowym ze zdegradowanych nawierzchni drogowych. Zastosowanie cementu w warstwach podbudowy generuje pojawienie się spękań propagujących w kierunku górnych warstw nawierzchni drogowej. Poprzez zastosowanie innowacyjnych spoiw zamiast cementu można zredukować liczbę spękań, a tym samym pozytywnie wpłynąć na trwałość całej konstrukcji nawierzchni. W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące zastosowania w mieszankach MCE innowacyjnego spoiwa cementowego, wykorzystującego uboczne produkty pylaste pochodzące z cementowni (UCPP). Badania laboratoryjne prowadzone były w zakresie analiz trwałości zmęczeniowej i odporności na pękanie. Innowacyjne spoiwa cementowe wykazały istotny wpływ na rezultaty badań. W połączeniu z destruktem asfaltowym zapewniły redukcję zjawiska pękania w mieszankach typu MCE, co poprawiło ich trwałość zmęczeniową.

3

Optimization of parts cutting process parameters working in conditions of cyclic loads

Barandych Kateryna, Vysloukh Sergii, Tymchyk Grygoriy, Murashchenko Oleksandr, Smailova Saule, Kumargazhanova Saule

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2023

|

T. 13, nr 3

90--93

EN

The paper is devoted to questions of technological fatigue life assurance of parts working in conditions of cyclic loads by optimization their cutting conditions for finish turning process. In order to solve the task of optimizing the parts cutting conditions, the corresponding software, based on the previously created mathematical model of the finishing turning process, was developed in the C# programming language. With the purpose of technological providing the necessary fatigue life of the part, taking into account the real conditions of its operation for the maximum productivity of the finishing turning process, the methodical recommendations for determining the optimal parts cutting conditions at the phase of production technological preparation are given. An example application of the proposed solution is presented.

PL

Artykuł poświęcony jest zagadnieniom zapewnienia technologicznej trwałości zmęczeniowej części pracujących w warunkach obciążeń cyklicznych, poprzez optymalizację ich warunków skrawania w procesie toczenia wykańczającego. W celu rozwiązania zadania optymalizacji warunków skrawania części, zostało opracowane odpowiednie oprogramowanie w języku C#, oparte na wcześniej stworzonym modelu matematycznym procesu toczenia wykańczającego. W celu technologicznego zapewnienia niezbędnej trwałości zmęczeniowej części, biorąc pod uwagę rzeczywiste warunki jej działania dla maksymalnej wydajności procesu toczenia wykańczającego, podano metodyczne zalecenia dotyczące określania optymalnych warunków skrawania części na etapie technologicznego przygotowania produkcji. Zaprezentowano przykładowe zastosowanie proponowanego rozwiązania.

4

Spectral-based fatigue life analysis of bus structural steels with different nodes and operating tracks

Dewa Rando Tungga, Adinata Daffa Mandala, Ekaputra I. Made Wicaksana, Kepka Miloslav

Engineering Transactions

|

2023

|

Vol. 71, iss. 2

229--240

EN

This paper shows a study on the effect of different structure nodes and operating tracks on the loaded/emptied type of bus vehicle in the Czech Republic. Five different structural nodes are selected to represent the loading capacity of the bus. City track and testing ground data measurements are performed for comparison. Accelerated durability test for fatigue life assessment can be performed on the testing ground with determined test track composition. The results are expected to show different characteristics of stress spectra influencing the structure’s fatigue life. The fatigue life calculation is performed based on deterministic procedures for a structural component. The procedure is then statistically expanded to include mathematical extrapolation on the stress spectra for all measurements of the designed life.

5

Effect of different roller end-flange constructions on the fatigue life of the cylindrical roller bearings : A novel flange deformation formula

Bayrak Ramazan, Sagirli Ahmet

Eksploatacja i Niezawodność

|

2023

|

Vol. 25, no. 4

art. no. 174296

EN

This paper performs the fatigue life analysis of the radial Cylindrical Roller Bearings (CRBs) with consideration of various roller end-flange shapes such as toroidal-toroidal, spherical-toroidal, and spherical-conical. A novel formula for each flange contact deformation in cylindrical roller bearing with different roller end-flange geometry including toroidal geometry is developed. Inner ring misalignment angle and radial deflection results obtained from the present study are verified with numerical and experimental results from the literature. The results approach to that of literature when the flange is changed from toroidal geometry to conical geometry. Using formulas developed in the present study, the effect of various roller end-flange geometries on the bearing life is investigated for different external loadings. It is observed that the bearing life increases when the roller end and flange are changed to toroidal geometry.

6

The Effects of Friction Stir Welding Parameters on Microstructure, Fatigue Life and Tensile Properties of Aluminum 2024-T3 Alloy

Şık Aydın, Özer Alpay

Archives of Metallurgy and Materials

|

2023

|

Vol. 68, iss. 2

499--505

EN

In this study, Al 2024-T3 alloy plates were joined by using friction stir welding. Welding was performed at a rotational speed of 930, 1450, 2280 rpm and a welding feed rate of 180 mm min-1. The welded samples were analyzed at the microstructural level. Moreover, both bending fatigue tests and tensile tests were performed on samples. At the end of the microstructural examination of the samples welded at the rotational speed of 930 rpm and the welding feed rate of 180 mm min-1, the formation of tunnel defects was observed. The highest fatigue life was obtained at 2280 rpm and 180 mm min-1. The lowest fatigue life was obtained at 930 rpm and 180 mm min -1. The highest ultimate tensile stress was obtained at 2280 rpm/180 mm min-1 sample, which shows about a 12% reduction relative to the base material. The lowest ultimate tensile stress was obtained at 930 rpm/180 mm min-1 sample. The ultimate tensile stress value of the 930 rpm/180 mm min-1 sample decreased by approximately 25%.

7

Effect of surface integrity on fatigue life of 7075‑T6 aluminum alloy by combination of fine turning with hydrostatic deep rolling

Zhou Yongxin, Chu Xingrong, Zang Shunlai, Sun Jiao, Yang Lei, Gao Jun

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 1

art. no. e41, 2023

EN

In this study, the 7075-T6 aluminum alloy sample was firstly prepared by fine turning(FT) process, and then the surface treatments were subjected to hydrostatic deep rolling(HDR), including constant pressure deep rolling(CPDR) and increasing pressure deep rolling(IPDR). Subsequently, the influence of surface integrity on the fatigue life of the 7075-T6 aluminum alloy is investigated by the combination of FT with HDR. The results show that the fatigue life of IPDR and CPDR samples is increased significantly by 148% and 450% compared to the FT sample in the tensile-compression fatigue test. The improved fatigue life of IPDR and CPDR samples is a result of reduced significantly surface roughness and the increase of surface compressive residual stress, surface micro-hardness and the depth of plastic deformation layer. In addition, the deeper plastic deformation layer is the main reason for the higher fatigue life of the CPDR sample than the IPDR sample.

8

Assessment of crack growth and fatigue life of an axial fan blade based on a co-simulation approach

Hassen Mariem Ben, Fakhari Seyyed Mojtaba, Mrad Hatem

Advances in Materials Science

|

2023

|

Vol. 23, nr 3(77)

61--79

EN

This paper presents static and dynamic stress analyses of an axial fan blade, which were carried out under real-life centrifugal and aerodynamic loading conditions using the Abaqus software. The location of the crack was identified on the pressure side of the blade at the conjunction between the blade and the blade root. It reveals a high agreement between the predicted location of stress distribution and the real origin of the crack location. Furthermore, a fracture mechanics criterion was adopted to simulate fatigue crack growth. This was performed using a fracture analysis FRANC3D code for three-dimensional problems. As a result, the calculated stress intensity factors (SIFs) were presented for the first steps, and the fatigue life of the fan blade was evaluated using the Forman de Koning model at different stress ratios.

9

Testing of asphalt mixtures containing an addition of reclaimed asphalt shingles

Zieliński Piotr

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2022

|

Vol. 21, no. 4

277--292

EN

The article presents test results of chosen properties of asphalt concrete mixtures with addition of asphalt shingle offcuts (reclaimed asphalt shingles, RAS). The presented research supplements previous works on the subject. Asphalt concrete AC 16 W 50/70 was adopted as the reference mixture. Results obtained for laboratory-produced mixture containing 4% RAS and plant-produced mixture containing 1% RAS were compared with the results of the reference mixture. Statistical analysis of void content in asphalt mixtures did not indicate significant differences; therefore, performance properties of mixtures may be compared without concern about the influence of physical properties. The research confirmed a significant increase in mixture stiffness with an increase in RAS content, especially at medium (15°C) and high (30°C) service temperatures. Compared to the reference mixture, mixtures incorporating RAS displayed an increase in indirect tensile strength as well. Lower temperature sensitivity of mixtures with RAS was also observed, both in terms of stiffness modulus and indirect tensile strength. Fatigue tests confirmed the positive effect of RAS on the obtained value of strain corresponding to fatigue life of 1 million load cycles.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości betonu asfaltowego z dodatkiem ścinków bitumicznych gontów papowych (RAS), będące uzupełnieniem wcześniejszych prac. Jako mieszankę referencyjną przyjęto AC 16 W 50/70, do której odniesiono wyniki uzyskane dla mieszanki laboratoryjnej z dodatkiem 4% RAS oraz mieszanki z dodatkiem 1% RAS (wyprodukowanej w wytwórni). Analiza statystyczna w zakresie zawartości wolnych przestrzeni w mieszankach mineralno-asfaltowych nie wykazała istotnych różnic, co pozwala porównać cechy eksploatacyjne mieszanek bez obciążenia wpływem cech fizycznych. Badania potwierdziły istotny wzrost sztywności mieszanek wraz ze zwiększeniem dodatku RAS, zwłaszcza w średnich (15°C) wyższych (30°C) temperaturach użytkowych. Mieszanki z dodatkiem RAS wykazały wzrost w stosunku do mieszanki referencyjnej także w zakresie wytrzymałości na rozciąganie pośrednie. Jednocześnie stwierdzono mniejszą wrażliwość termiczną mieszanek z RAS, zarówno w aspekcie modułu sztywności jak i wytrzymałości na rozciąganie pośrednie. Badania zmęczeniowe potwierdziły pozytywny efekt dodatku gontów papowych do mieszanki na uzyskaną wartość odkształcenia odpowiadającego trwałości 1 miliona cykli obciążeń.

10

Influence of different machining processes on fatigue life performance of engineered surfaces: a short review

Grzesik Wit

Journal of Machine Engineering

|

2022

|

Vol. 22, No. 2

18--30

EN

In this paper fundamental information on the influence of the real machined surfaces generated by different machining processes on the fatigue life of machine parts are presented. In the first part the various approaches for the assessment of the stress concentration factor and the correction of a fatigue life limit are discussed. In the second part the results of standard fatigue tests are compared with computed data and predictions using FEM based simulations. The effect of surface discontinues (valleys) in the real surface profiles is related to engineered parts made of different materials including steels, aluminium alloys, aerospace alloys and composites.

11

Crack growth diagnostic of ball bearing using vibration analysis

Belaidi S., Lecheb S., Chellil A., Mechakra H., Safi B., Kebir H.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2022

|

Vol. 27, no. 1

35--45

EN

It is known that supported ball bearings have great effects on the vibrations of the gear transmission system, above in all the presence of local faults as well as the crack growths. For this purpose, this paper focuses on shock and vibration crack growth diagnostic of ball bearing using vibration analysis. Our work is devoted first to a study the static behaviour of the ball bearing by determining the stress, strain and displacement, then its dynamic behaviour by determining the first four natural frequencies. Secondly, a dynamic analysis study of the bearing was carried with defects as a function of crack size and location. The obtained results clearly show that the natural frequencies decrease in a non-linear way with the growth of the length of the crack, on the other hand the stress increases with the presence of the singular points of the crack. Finally, this residual decrease in natural frequencies can be used as an indicator of the state of failure, as well as a parameter used for the diagnosis and screening, and to highlight the fatigue life of the bearing.

12

Comparative Analysis of the Load Spectra Recorded During Photogrammetric Missions of Lightweight Uavs in Tailless and Conventional Configurations

Rodzewicz Mirosław, Głowacki Dominik, Hajduk Jaroslaw

Fatigue of Aircraft Structures

|

2022

|

Iss. 14

114--134

EN

The purpose of this article is to present the results of the investigation regarding the differences of the load spectra of two unmanned fixed-wing aircraft performing photogrammetry missions: X-8 (flying wing) and PW-ZOOM (conventional configuration). The focus was on the analysis of a number of load cycles for various load increments within the range of the operational loads. The load spectra were determined using the acceleration signal recorded in the autopilot logs as an input. This signal was transferred to the chain of local extreme values scaled in the form of discrete load levels, and then the transfer arrays were derived with use of the rainflow counting algorithm. On this basis, the incremental load spectra were determined for each flight. These load spectra were subjected to statistical analyses to determine the load spectra representative of the flight sessions in a few ways between non-conservative (i.e., focused on average load histories) and conservative (i.e., focused on the worst load histories observed during the flight session). Finally, the fatigue life was calculated by having the structural element of the assumed fatigue properties subjected to the load spectra of both airplanes. A large (exceeding one order of magnitude) difference in the number of load cycles for larger load increments in the analyzed load spectra was shown. This difference is related to the different dynamic characteristics of the two aircraft, in particular the gust response. As a result, there is a several-fold difference in fatigue life.

13

Strength testing of a modular trailer with a sandwich platform

Mysior Marek, Pietrucha Grzegorz, Koziołek Sebastian

Eksploatacja i Niezawodność

|

2022

|

Vol. 24, no. 1

163--169

EN

The article presents the experimental strength evaluation of modular car trailers with a maximum permissible total mass of up to 3500 kg and its application to assess the mechanical strength of box-type car trailers. Tests were carried out using an original test bench dedicated to fatigue testing. They aimed to compare a trailer made in traditional technology with a trailer equipped with a load-carrying structure containing a sandwich panel. As a result of the conducted work, the displacement values of the measurement points were measured. The deformation form of the trailer made in the traditional technology was compared with the trailer containing the sandwich panel. The proposed method of experimental strength evaluation of modular car trailers enables a quantitative assessment of the mechanical strength of the load-carrying structures of trailers. This results in improved safety of trailer operation in road traffic by identifying the critical elements of the load-carrying structure at the early design phase before the trailer is allowed to run on the road.

14

Wpływ kulowania na trwałość zmęczeniową stali austenitycznej 1.4539 spawanej metodą TIG

Nasiłowska Barbara, Bogdanowicz Zdzisław

Dozór Techniczny

|

2022

|

z. 1

11--17

PL

W pracy przedstawiono wpływ kulowania pneumatycznego na strukturę, mikrotwardość, naprężenia własne, właściwości cykliczne stali austenitycznej 1.4539 spawanej metodą TIG oraz analizę teoretyczną trwałości zmęczeniowej połączeń spawanych metodą TIG. W połączeniach poddanych kulowaniu obserwowano deformację struktury w warstwie wierzchniej wywołaną zgniotem powierzchniowym, wzrost mikrotwardości oraz naprężeń ściskających. Badania przeprowadzone w zakresie niskocyklowym wykazały wzrost trwałości zmęczeniowej elementów kulowanych w stosunku do elementów niekulowanych. Liczba cykli całkowitych do zniszczenia próbki wykonanej z materiału rodzimego była większa średnio o około 700% niż w wypadku połączeń wykonanych metodą TIG.

15

Ocena trwałości zmęczeniowej 100-letniego mostu kolejowego o nitowanej konstrukcji kratownicowej

Siwowski Tomasz, Rajchel Mateusz

Przegląd Komunikacyjny

|

2021

|

R. 76, nr 1

16--23

PL

Zmęczenie materiału to jeden z najczęstszych powodów uszkodzeń istniejących stalowych mostów kolejowych, zwłaszcza nitowanych. Dlatego procedura oceny trwałości zmęczeniowej jest jedną z najistotniejszych w kompleksowej ocenie nośności i trwałości istniejących mostów. Niezawodna ocena trwałości zmęczeniowej jest zazwyczaj decydująca przy szacowaniu przydatności eksploatacyjnej mostu. W pracy przedstawiono przykład oceny trwałości zmęczeniowej kratownicowego mostu kolejowego, bazującej na europejskiej procedurze opartej na Eurokodach. Procedura wykorzystuje metodę bezwarunkowej żywotności zmęczeniowej w konwencji naprężeń nominalnych. Ocena trwałości zmęczeniowej wykazała, że trwałość zmęczeniowa konstrukcji stalowej mostu jest już praktycznie wyczerpana, a dalsza żywotność zmęczeniowa konstrukcji jest zerowa. Biorąc pod uwagę wyniki przeprowadzonej oceny mostu kolejowego jednoznacznie wykazano, że istniejąca konstrukcja stalowa nie nadaje się do wykorzystania w planowanej modernizacji / przebudowie mostu oraz do dalszej eksploatacji w planowanym 50-letnim okresie życia technicznego konstrukcji.

EN

Fatigue is one of the most often reasons for failure in existing steel bridges, particularly with riveted structure. Therefore fatigue assessment is always the most important part of the complex evaluation of existing steel bridges. The reliable fatigue assessment is often decisive in the estimation of the remaining service life of a bridge. The example of a comprehensive fatigue assessment of 100 years old riveted truss railway bridge, based on European procedures and codes, has been presented in the paper. The applied procedure is based on the safe life method in the convention of nominal stresses. The bridge assessment revealed, that the remaining fatigue strength was almost exhausted and the further service life of the bridge was close to zero. Taking into account the assessment results it was also revealed, that the existing riveted truss superstructure was not suitable for further use in the railway bridge after its rehabilitation, which aimed to extend the bridge service life by the next 50 years.

16

Analiza temperatury ekwiwalentnej do projektowania nawierzchni asfaltowych w Polsce z wykorzystaniem metody AASHTO 2004

Leszczyńska Wioletta, Pszczoła Marek

Przegląd Komunikacyjny

|

2021

|

R. 76, nr 4

10--17

PL

W artykule przedstawiono analizę temperatury ekwiwalentnej obliczanej w oparciu o kryterium spękań zmęczeniowych warstw asfaltowych z metody AASHTO 2004 oraz kryterium deformacji strukturalnych Instytutu Asfaltowego. Do obliczeń przyjęto konstrukcję nawierzchni KR5 oraz wykorzystano dane temperaturowe z 50 stacji meteorologicznych z okresu 30 lat od roku 1989 do roku 2019 włącznie udostępnione przez Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej. Uwzględniono wpływ zmiennego obciążenia nawierzchni ruchem pojazdów ciężkich zarówno w ciągu doby, jak i w ciągu całego roku. Przedstawiono, jak wartości temperatury ekwiwalentnej zmieniają się na terytorium Polski w zależności od lokalizacji stacji meteorologicznej. Analiza obliczeniowa wykazała zmienność temperatury ekwiwalentnej na terytorium Polski w zakresie od +14,68°C (Suwałki) do +16,99°C (Tarnów). Średnia ważona wartość temperatury ekwiwalentnej dla okresu całego roku wynosi +16,01°C i jest ona wyższa od wartości przyjętej w katalogu typowych konstrukcji podatnych i półsztywnych równej +13°C. W artykule przeprowadzono również ocenę wpływu zmiany wartości temperatury ekwiwalentnej na projektowaną grubość warstw asfaltowych konstrukcji nawierzchni.

EN

The paper presents the analysis of the equivalent temperature on the basis of the fatigue cracking criterion of asphalt layers according to the AASHTO 2004 method and the structural deformation of subgrade criterion according to the Asphalt Institute procedure. The calculations were made with application of the KR5 pavement structure and temperature data obtained from 50 meteorological stations and from the period of 30 years from 1989 to 2019, provided by the Institute of Meteorology and Water Management. The influence of variable traffic with heavy vehicle traffic was taken into consideration, both during the day and throughout the year. It was presented how the values of the equivalent temperature change in the territory of Poland depending on the location of the meteorological station. The computational analysis showed the variability of the equivalent temperature on the territory of Poland in the range from +14,68°C (Suwalki) to +16,99°C (Tarnow).The weighted mean value of the equivalent temperature for the entire year is +16,01°C and it is higher than the value adopted in the catalogue of typical flexible and semi-rigid structures that is equal to +13,00°C. The change in the equivalent temperature value on the designed thickness of asphalt layers of the pavement structure has been also assessed in the paper.

17

Design criteria for scantling of longitudinal and transverse connections in the torsion box under fatigue loading

Silva-Campillo Arturo, Suárez-Bermejo Juan Carlos, Herreros-Sierra Miguel Ángel

Polish Maritime Research

|

2021

|

nr 2

116--127

EN

Fatigue is one of the main failure modes in marine structures, and it is caused by the strong cyclic characteristics of the loads they support. This failure mode is amplified in areas of high stress concentration, such as at the intersection of primary and secondary elements. In this paper, a two-phase study is proposed that compares numerical and experimental results using a digital image correlation technique. The described procedure establishes selection, design, and scantling criteria and provides recommendations for the design of the transverse structure using specimens with different geometries. These geometries correspond to different designs for the transverse primary structure that use a longitudinal secondary stiffener with variable thickness and longitudinal spacing to transverse in a dynamic and quasi-static regime. The stress state for this regime is calculated based on the biaxiality indication concept, which uses the fatigue phenomenon (safety factor and sensitivity curves) and fracture mechanics (parameters of the Paris crack propagation law, correlation value, and law of variation of the stress intensity factor).

18

The use of FEM to evaluate the influence of logarithmic correction parameters of roller generators on the axle box bearing life

Chudzik Agnieszka, Warda Bogdan

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 25, nr 1

53--61

EN

In the roller-raceway contacts of the radial cylindrical roller bearing used in the axle boxes of a railway bogie, pressure accumulation may occur, reducing the fatigue life. This accumulation can be eliminated by applying logarithmic correction of generators and in particular varieties of the modified logarithmic correction. The correction parameters should be adapted to the operating conditions of the bearing. This article presents a comparison of the predicted fatigue life of an axle box bearing on correctly selected correction parameters with bearing life, in which correction of roller generators was used, typical for cylindrical roller bearings of general application. The finite element method was used to determine the subsurface stress distributions necessary to calculate the fatigue life.

19

Zastosowanie zużytych łopat turbin wiatrowych w budownictwie mostowym

Siwowski Tomasz, Rajchel Mateusz, Kulpa Maciej, Adamcio Andrzej

Materiały Budowlane

|

2021

|

nr 9

48--50

20

Numerical thermo-mechanical strength analysis of an IC engine component

Ali M. A. N., Hussein R. A., Hussein H. A.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2021

|

Vol. 26, no. 3

1--11

EN

This research investigates a thermo-mechanical strength of three geometrical shape designs of an internal combustion (IC) engine piston by a finite element analysis (FEA). FEA was performed using Solidworks software for modelling geometrical piston designs, and the models were imported into ANSYS software for thermo-mechanical fatigue simulation. The work focused on predicting high stress intensity and indicated the fatigue critical regions and life of the piston shape design. AL7075-T6 aluminium alloy was used as a piston material and thermo-mechanical fatigue simulation was conducted based on the experimental stress-number of cycles recorded data from literature. Analytical results showed the similarity of the critical failure positions to some real failures in the IC engine piston, and the shape design modification of the piston. Hence, this concept can be used to satisfy the IC engine design needs at low cost.