Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental investigations of elastic-plastic strain states on various stages of material plastifying

Kozłowska B.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2016

|

Vol. 54 nr 2

489--501

EN

In the paper, the possibility of application of various experimental methods to the analysis of elastic-plastic states at different levels of material plastifying is presented. For tests carried out on two-dimensional elements with different stress concentrators and loaded by tensile stresses, three experimental methods have been selected: Moir´e method, method of photoelastic coating and the thermography method. On the basis of the tests results, the range of the applicability of chosen methods and their suitability to the elastic-plastic strain analysis at the development of material plastifying has been determined. The strain components distribution obtained from the Moir´e method and the method of photoelastic coating has been compared. The possibility of increasing the accuracy of strain determination for the Moir´e method by additional tests at the grid rotated by an angle of 45◦ with respect to the direction of tensile stress has been shown. The results of the investigations have been discussed.

2

Two-dimensional experimental elastic-plastic strain and stress analysis

Kozłowska B.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2013

|

Vol. 51 nr 2

419--430

EN

In the paper, the quantitative analysis of elastic-plastic state of strain and stress in twodimensional models with different stress concentrators is presented. The experimental testing was carried out by the photoelastic coating method on duralumin elements loaded by ten sile stresses. For strain separation, the analytical method of characteristics, taking advantage of an isochromatic pattern only, was applied. The strain and stress components in elastic-plastic areas around stress concentrators were calculated using the multi-sectional schematization of the material curve. The effects of investigations have been compared with those obtained from Moiré method and numerical calculation (FEM). The discussion of results has been presented.

PL

W pracy została przedstawiona ilościowa analiza odkształceń i naprężeń w obszarach sprężysto plastycznych w płaskich modelach elementów konstrukcyjnych z koncentratorami naprężeń o rożnych kształtach. Modele, wykonane z duraluminium, zostały obciążone równomiernie rozłożonymi na końcach naprężeniami rozciągającymi wywołującymi częściowe uplastycznienie materiału. Badania eksperymentalne zostały przeprowadzone przy pomocy metody elastooptycznej warstwy powierzchniowej. Do rozdzielenia odkształceń zastosowano analityczną metodę charakterystyk wykorzystującą do obliczeń wyłącznie obraz izochrom. Składowe stanu odkształcenia i naprężenia w obszarach uplastycznionych zostały wyznaczone na podstawie wieloodcinkowego modelu krzywej dla materiału elementu. W pracy została przeprowadzona dyskusja otrzymanych wyników i ich porównanie z wynikami otrzymanymi metody mory i obliczeń numerycznych (MES).

3

Experimental Analysis of Propagation of Plastic Zones in Two-Dimensional Problems

Kozłowska B.

Archive of Mechanical Engineering

|

2012

|

Vol. LIX, nr 4

397--411

EN

In the paper, the author presents experimental analysis of propagation of plastic zones in two-dimensional models with different stress concentrators. The experimental tests were carried out by photoelastic coating method on duralumin stripes loaded by tensile stresses. For various levels of loading, the photographs of isochromatic pattern were taken under loading and after removing loading. On the basis of isochromatic pattern recorded for loaded models, the boundaries of plastic zones were determined using the Treska-Coulomb yield condition. The isochromatic pattern taken for the unloaded, but previously partly plastified elements, show the picture of the residual strain remaining in the material. A discussion of the results is presented.

PL

W pracy przedstawione zostały wyniki badań przeprowadzonych metodą elastooptycznej warstwy powierzchniowej na płaskich modelach elementów konstrukcyjnych osłabionych koncentratorami naprężeń (otworami) o różnych kształtach. Modele, wykonane z duraluminium, zostały obciążone równomiernie rozłożonymi na końcach naprężeniami rozciągającymi wywołującymi częściowe uplastycznienie materiału. Na wybranych poziomach obciążenia zostały zarejestrowane obrazy izochrom, które posłużyły do wyznaczenia granic obszarów uplastycznionych metodą izochromy granicznej (przy wykorzystaniu hipotezy Treski-Coulomba). Po każdym etapie obciążenia, modele były całkowicie odciążane i wtedy ponownie rejestrowano obrazy izochrom (resztkowych), które odzwierciedlają stan odkształceń trwałych pozostałych w materiale po obciążaniu modelu powyżej granicy plastyczności. W pracy została przeprowadzona dyskusja otrzymanych wyników.

4

Application of thermography metod to the investigation of two-dimensional elastic-plastic states

Kozłowska B.

Archive of Mechanical Engineering

|

2012

|

Vol. LIX, nr 3

297—312

EN

In the paper, the author presents the application of thermography method for investigation of elastic-plastic states in two-dimensional models. The experimental testing was carried out on the duralumin elements with different stress concentrators loaded by uniformly distributed tensile stresses. The changes of temperature distribution on the surface of the models during loading process were recorded by a thermovision camera. On the basis of calibrating test carried out on the stretched element, the relationship between loading, temperature increment and specimen elongation was determined. Quantitative temperature distribution in chosen cross-sections of the models was determined using thermograms received for various levels of loading. On the basis of the obtained results, the author estimated the accuracy of the method as well as its usability for investigation of the plastic zones' localization and propagation.

PL

W pracy przedstawione zostały wyniki badań przeprowadzonych metodą termograficzną na płaskich modelach elementów konstrukcyjnych osłabionych koncentratorami naprężeń (otworami) o różnych kształtach. Modele, wykonane z duraluminium, zostały obciążone równomiernie rozłożonymi na końcach naprężeniami rozciągającymi wywołującymi częściowe uplastycznienie materiału. Zmiany rozkładu temperatury na powierzchni modeli podczas procesu obciążania rejestrowane były w sposób ciągły przy pomocy kamery termowizyjnej. Na podstawie badań wstępnych, przeprowadzonych na rozciąganym elemencie bez otworów o szerokości takiej, jak badane modele, zostały sporządzone zależności między wydłużeniem modelu a jego obciążeniem i przyrostem temperatury. Do opracowania ilościowego rozkładu temperatury w wybranych przekrojach modeli wykorzystano termogramy odpowiadające określonym poziomom obciążenia w zakresie sprężysto-plastycznym. Na podstawie otrzymanych wyników oszacowano dokładność stosowanej metody i jej przydatność do badania lokalizacji i rozprzestrzeniania się stref plastycznych.

5

Eksperymentalna analiza odkształceń i naprężeń w procesie powstawania i rozprzestrzeniania się stref sprężysto-plastycznych w konstrukcjach

Kozłowska B. A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2011

|

z. 239

3-141

PL

W pracy przedstawiono doświadczalne badanie procesów inicjacji i rozprzestrzeniania się stref sprężysto-plastycznych oraz ilościową analizę odkształceń i naprężeń w obszarach uplastycznionych w rozciąganych elementach osłabionych koncentratorami naprężeń. Pokazano możliwości stosowania różnych metod doświadczalnych do badania problemów sprężysto-plastycznych oraz uzasadniono wybór trzech z nich do dalszych prac: metody elastooptycznej warstwy powierzchniowej, metody mory oraz metody termografii. Zaprezentowano wyniki wykonanych przez autorkę badań płaskich elementów wykonanych z blach duraluminiowych, w których wycięto otwory, grupy otworów lub karby o geometrii odpowiadającej koncentratorom naprężeń występującym w rzeczywistych konstrukcjach. Na podstawie wyników badań doświadczalnych dokonano wszechstronnej i różnorodnej analizy stanów sprężysto-plastycznych. Przeprowadzono pełną ilościową analizę stanu odkształcenia i naprężenia w obszarach uplastycznionych, powstających w otoczeniu koncentratorów naprężeń badanych modeli. Wyniki obliczeń porównano przykładowo z rozwiązaniami numerycznymi (MES). Szczegółowo porównano też możliwości wybranych metod doświadczalnych oraz dokładność otrzymanych wyników. Uzasadniono dobór i określono przydatność każdej z metod do badań przy różnym stopniu uplastycznienia materiału, biorąc pod uwagę możliwość i dokładność wyznaczenia odkształceń i naprężeń. Wyniki badań eksperymentalnych wykorzystano do analizy wybranych, istotnych zagadnień sprężysto-plastycznych dotyczących użytkowania konstrukcji. Pokazano metodę wyznaczania nośności granicznej na podstawie rejestracji procesu powstawania i rozwoju stref plastycznych oraz metodę określania rozkładu naprężeń własnych powstających w nieobciążonym elemencie w wyniku częściowego uplastycznienia materiału. Określono odkształcenia trwałe pozostające w odciążonym materiale po uprzednim obciążeniu go powyżej granicy plastyczności oraz pokazano propagację tych odkształceń po kolejnych, coraz wyższych obciążeniach. Wyniki pracy mogą być wykorzystane przy projektowaniu nowych i weryfikacji istniejących rozwiązań konstrukcyjnych oraz przy analizie mechanizmów plastycznego zniszczenia elementów odpowiedzialnych za wytrzymałość konstrukcji.

EN

The paper presents experimental investigation of the processes of formation and evolution of elastic-plastic zones and material's behavior in plastified areas in stretched elements with stress concentrators. The paper discusses the possibilities of applying different experimental methods to the investigation of elastic-plastic problems and presents the argumentation for choosing three of them, the photoelastic coating method, the Moiré method and the thermography method, for further work. The results of the experiments performed by the author on the two-dimensional models of constructional elements made of duralumin sheet are shown. In these models the holes, groups of holes and notches were cut out. Their shapes were designed in such way to enable comparison between single holes of different shapes, holes and notches of the same shape and different groups of circular holes. On the basis of the experimental results, a universal and varied analysis of elastic-plastic states was done. The full quantitative analysis of strain and stress in plastic zones formatting nearby stress concentrators of the models was carried out. Some of the results were compared with those obtained from FEM method. Detailed comparison of the possibilities of chosen experimental methods was made, followed by a discussion of the accuracy of their results. The experimental results were also used to the analysis of some important elastic-plastic problems concerning exploitation of the constructions. The paper presents the propagation of plastic zones nearby different stress concentrators under increasing loading and after removing loading and also residual stresses distribution in unloaded but previously partly plastified element. The results of the presented work may be used in construction designing, in verification and correction of existing projects and in analysis of the mechanisms of plastic failure of the elements responsible for the strength of construction.

6

Nonlinear eigenvalue problem in elastodynamics

Klecha T.

Prace Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN

|

1998

|

nr 3

1-19

EN

Existence of surface waves in a nonhomogeneous elastic half-space was shown in the paper on the bases of the stress elastodynamics formulation. Kato's analytical perturbation theory was applied to demonstrate that in the velocity and amplitude of a stress surface wave propagating in a nonhomogeneous anisotropic elastic half-space is an analytic function of the wave number.