Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Projekt konstrukcji pawilonu handlowego

Gostyński Cezary, Grochowska Elżbieta

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 11-12

199--203

PL

Przedmiotem opracowania jest projekt konstrukcji dwupoziomowego pawilonu handlowego w konstrukcji stalowej ze stropem zespolonym stalowo-betonowym na blasze fałdowej. Proces projektowania składał się z opracowania koncepcji architektonicznej, rozwiązań funkcjonalnych, obliczeń statyczno-wytrzymałościowych ram stalowych, płatwi, stropu, fundamentu i wybranych połączeń oraz wykonania rysunków technicznych.

EN

The subject of the study is the design of a two-story commercial pavilion in a steel structure with a composite steel-concrete ceiling on a corrugated sheet metal. The design process consisted of developing an architectural concept, functional solutions, static and strength calculations of steel frames, purlins, ceiling, foundation and selected connections, as well as preparing technical drawings.

2

Methods for calculating the fatigue strength of machine parts

Rahimova Mahluqa S., Mansurova Samira I.

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 12

888--891

PL

Regardless of the operating conditions, a load acts on the parts of a machine in different directions. These loads in particular determine the required strength and resistance of parts and determine the study and selection of appropriate strength, resistance parameters for the parts. This can be determined by their impact on oilfield equipment and machine parts. Testing is done to determine the static flexibility, flow limit, tensile strength relative to flexibility, strength period limit, and plastic deformation coefficient. In some cases, when the limits of wear of machine parts are equal, elements with a larger coefficient of deformation are more convenient. These regularities should be used in those cases when it is possible to apply the methods of fracture mechanics or when there are direct experimental data on the development of fatigue cracks, which make it possible to carry out a probabilistic assessment of the durability of structural elements at the stage of crack growth and to substantiate the corresponding limitations on the service life of products. For the safety margins of machine parts, the starting points are as follows: longitudinal bending stress in the sleeve of a solid machine part made of a plastic material cannot damage the part. The length of the first crack can be taken to be equal to several millimetres, which is determined by the capabilities of the simplest means of observation, and by the fact that in some cases even a crack of such length can be critical from the point of view of a potential brittle fracture. In this regard, the fatigue resistance characteristics used in such a calculation should correspond to the point at which the first macroscopic crack appears.

EN

Niezależnie od warunków pracy na części maszyn działają obciążenia w różnych kierunkach. Obciążenia te w szczególności określają wymaganą wytrzymałość i odporność zmęczeniową części maszyn oraz determinują dobór metod badawczych oraz dobór odpowiednich parametrów wytrzymałościowych i odpornościowych tych części. Parametry te można określić poprzez ich oddziaływanie na urządzenia i części maszyn na złożach ropy naftowej, które są poddawane wyższym obciążeniom i odznaczają się wyższymi wartościami granicznymi zużycia. Badania wykonuje się w celu określenia elastyczności statycznej, granicy płynięcia, wytrzymałości na rozciąganie w stosunku do elastyczności, granicy okresu wytrzymałości oraz współczynnika odkształcenia plastycznego. W niektórych przypadkach, gdy wartości graniczne zużycia części maszyn są sobie równe, bardziej praktyczne w użytkowaniu są elementy o większym współczynniku odkształcenia. Prawidłowości te powinny być wykorzystywane w tych przypadkach, gdy możliwe jest zastosowanie metod mechaniki powstawania pęknięć lub gdy istnieją bezpośrednie dane doświadczalne dotyczące rozwoju pęknięć zmęczeniowych, które umożliwiają przeprowadzenie probabilistycznej oceny trwałości elementów konstrukcyjnych na etapie wzrostu pęknięć i uzasadnienie odpowiednich ograniczeń trwałości użytkowej wyrobów. W przypadku ustalania marginesów bezpieczeństwa dla części maszyny przyjmuje się następujące założenie wyjściowe: wzdłużne naprężenia zginające w wykonanej z tworzywa sztucznego tulei stałej części maszyny nie mogą spowodować jej uszkodzenia. Długość pierwszej rysy można przyjąć jako równą kilku milimetrom, co jest uzależnione od stosowanych metod obserwacji oraz faktu, że w niektórych przypadkach nawet rysa o takiej długości może być krytyczna z punktu widzenia potencjalnego wystąpienia pęknięcia kruchego. W związku z tym charakterystyka wytrzymałości zmęczeniowej, stosowana w takich obliczeniach, powinna odpowiadać punktowi, w którym pojawia się pierwsze makroskopowe pęknięcie.

3

Steel lattice tower under ultimate load – chosen joint analysis

Szafran J., Rykaluk K.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2017

|

No. 25(2)

199--210

EN

The main objective of the presented paper is to discuss chosen lattice tower joint behavior under structure ultimate load. Joint numerical modelling considerations are enriched with comparison to the full-scale tower pushover test results. Two independent load cases were examined: 1) where the L-sections (diagonal bracings) are loaded by the axial force only and that forces are applied in the center of the member cross section, 2) where the L-sections are loaded by the axial force and the bending moment that reproduce the effect of the eccentric connection to the gusset plates by the one leg of the angle section is added. Differences in equivalent stresses state for two independent design situations allow for conclusion that additional bending moments should be taken into account, especially for thin-walled members.

PL

Przedmiotem niniejszego opracowania jest analiza naprężeń wybranego węzła stalowej wieży kratowej, która podlegała obciążeniu niszczącemu. Przeprowadzona analiza numeryczna dotyczyła modelowania wybranego węzła konstrukcji – połączenie elementów skratowania wykonanych z kątowników nierównoramiennych z krawężnikiem wieży (stalowy pręt pełny o średnicy 100 mm). Charakterystyczną cechą wybranego połączenia jest zamocowanie kątowników skratowania do blachy węzłowej poprzez dwie śruby umiejscowione tylko na jednej półce kątowników. Przeprowadzono analizę obliczeniową dla dwóch niezależnych przypadków obciążeniowych: 1) sytuacja, w której elementy kątownikowe skratowania obciążone są jedynie siłami osiowymi (ściskającymi i rozciągającymi) przyłożonymi w środku ciężkości, 2) sytuacja, w której oprócz opisanego powyżej przypadku sił osiowych dodano momenty zginające wynikające wprost z mimośrodu obciążenia osiowego względem rzeczywistego miejsca zamocowania kątowników. Zaprezentowane rezultaty naprężeń zredukowanych dla każdej z analizowanych sytuacji obliczeniowych pozwalają na stwierdzenie, że należy brać pod uwagę dodatkowe momenty zginające powstałe w wyniku mimośrodowego zamocowania prętów kątownikowych – szczególnie, kiedy są to elementy cienkościenne. Co szczególnie istote z punktu widzenia praktyki inżynierskiej i badań naukowych, uzyskane wyniki zostały porównane z obserwacjami poczynionymi podczas testów eksperymentalnych polegających na kontrolowanym zniszczeniu konstrukcji wieżowej w jej skali naturalnej.

4

Nowoczesne połączenia w konstrukcjach stalowych - część IV - Zabezpieczenie połączeń na śruby przed odkręcaniem

Gremza G., Zamorowski J.

Fastener : rynek elementów złącznych

|

2016

|

nr 2

43--45

PL

W konstrukcjach narażonych na drgania istnieje ryzyko obluzowania się nakrętki. Wynikający z tego brak właściwego docisku jest niekorzystny zarówno ze względów wytrzymałościowych, jak i ze względu na trwałość korozyjną połączenia. Czynnikiem, który sprzyja utracie napięcia w połączeniu takich konstrukcji, jest też pełzanie samego połączenia. Z tego względu w czasie projektowania konstrukcji zagadnienie to nie powinno być pomijane.

5

Rodzaje zniszczenia łączników mechanicznych stosowanych do łączenia blachy fałdowej

Pisarek Z., Raczak A.

Fastener : rynek elementów złącznych

|

2015

|

nr 2

47--49

PL

W obiektach, szczególnie halowych, jako element konstrukcyjny coraz częściej wykorzystuje się blachę fałdową. Stanowi ona nie tylko warstwę elewacyjną czy dachową, ale może stanowić element architektoniczny i konstrukcyjny, przenoszący obciążenia czy też tworzący sztywne tarcze, stężający dachy lub ściany budynków [1].

6

Połączenia stosowane w konstrukcjach lotniczych. Kierunki doskonalenia technologii

Sęp J.

Fastener : rynek elementów złącznych

|

2015

|

nr 1

44--47

PL

Konstrukcje lotnicze wykonywane są ze stopów metali (aluminium, niklu, tytanu, żelaza), kompozytów, a także tworzyw sztucznych. W ostatnich latach obserwuje się zwiększanie zastosowania kompozytów – przykładowo w samolocie Boeing 787 stanowią one ponad 50% użytych materiałów. Różnorodność materiałów na elementy konstrukcji lotniczych wymusza stosowanie wielu typów połączeń.

7

Nowoczesne połączenia w konstrukcjach stalowych. Wybrane połączenia na śruby i śrubonity

Gremza G., Zamorowski J.

Fastener : rynek elementów złącznych

|

2015

|

nr 1

55--58

PL

Dominującym obecnie sposobem mechanicznego scalania stalowych elementów nośnych budynków i różnego rodzaju konstrukcji wsporczych jest wykonywanie połączeń na śruby. Aktualne reguły projektowania takich połączeń zawarto w części 1-8 Eurokodu 3 [1].

8

Dobór typu kołka - kryterium trwałości i wytrzymałości połączenia

Bober R.

Fastener : rynek elementów złącznych

|

2015

|

nr 2

44--46

PL

Kołek to element pośredniczący w połączeniu dwóch lub więcej komponentów złożenia, może również pełnić funkcję elementu ustalającego lub podpierającego. Może być stożkowy lub cylindryczny, gładki lub karbowany, pełny lub sprężysty. Na potrzeby budowy maszyn i urządzeń wykorzystuje się kołki metalowe - głównie stalowe. Kołki stosowane w budowie maszyn są częściowo znormalizowane.

9

Kreowanie tożsamości miasta na przykładzie osiedla Psie Pole we Wrocławiu

Zając M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Architektura i Urbanistyka

|

2014

|

Z. 30

189--195

PL

Ponieważ miejska struktura jest skomplikowana, trudno osiągnąć pożądane środowisko mieszkaniowe. Autor na przykładzie rewitalizowanego wrocławskiego osiedla Psie Pole porusza aktualne problemy związane z kreowaniem tożsamości miasta, np. z upodabnianiem się miejsc, z generowaniem zaniedbanych obszarów miejskich, z niskim standardem użytkowym i estetycznym przestrzeni, jak również z kurczeniem się przestrzeni sprzyjającej społecznym kontaktom. Wyróżniono dwa sposoby „zszywania" struktury miejskiej: łączenie istniejących już obiektów oraz tworzenie nowych struktur.

EN

The author based on example of being revitalized Psie Pole housing estate in Wroclaw tried to confront current problems related to creation of city's identity, i.e. imitation of places, generation of the city's neglected areas, low utilitarian standard and aesthetic of spaces, shortage of places for favorable social contacts. There were distinguished two ways of city's structure "sewing up": the connection of existing buildings and the erecting of new structure.

10

Technologia specjalnego formowania połączeń z udziałem impulsu elektromagnetycznego

Mucha J.

Inżynieria Maszyn

|

2013

|

R. 18, z. 4

97--116

PL

W artykule przedstawiono zaawansowanie prac nad wykorzystaniem siły elektrodynamicznej do różnego rodzaju procesów formowania połączeń kształtowych oraz zgrzewanych z dużymi prędkościami. Omówiono główne zastosowania tej technologii w oparciu o możliwości przemysłowej realizacji. Zwrócono uwagę na możliwość automatyzacji procesu oraz kontroli jego przebiegu. Obecnie na rynku przemysłowym technologie przeznaczone do szybkiego wytwarzania elementów czy serii prototypowych głównie opierają się na metodach przyrostowych. Elektromagnetyczne formowanie może stanowić uzupełnienie znanych już rozwiązań szybkiego prototypowania części. Omówiono trendy rozwojowe i możliwości projektowania komputerowego związane z technologią formowania impulsów elektromagnetycznych.

EN

This paper presents the progress of researches on using the electrodynamic force in various forming processes of shaped joints and high speed welded joints. Major technology applications are presented basing on the industry implementations. The capabilities of process automation and control are described. Nowadays, the high speed manufacturing and prototyping technologies mainly base on the incremental methods. The electromagnetic forming can complement already known solutions of high speed part prototyping. The progress trends and computer design capabilities related to the electromagnetic pulse shaping are presented.

11

Determination of stress values based on calculation of photoelastic constants on the example of the sub-frame connection with the hull in a small training aircraft

Czaja J., Bernaczek J., Śliwa R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 3

731--736

EN

The above paper presents the example of sub-frame connections with the hull in a small training aircraft and the results of the analysis of a selected connection using the method of reflected light. The connection model was subjected to the loads similar to those existing in a structure using various materials of the connection. Thus, photoelastic deformation image, showing the load applied on the joint was obtained. Then, for the materials used in the model, photoelastic constants were determined, which were used to estimate the stress values in the model. The analysis allowed us to determine the effect of kind and features ( mainly hardness) of the used material pads, on mechanical behavior of the elements of joint.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy wybranego połączenia z wykorzystaniem metody światła odbitego na przykładzie połączenia ramy silnika z kadłubem w małym samolocie szkolno-treningowym, Model połączenia poddano obciążeniom zbliżonym do rzeczywistych występujących w konstrukcji przy zastosowaniu różnych materiałów konstrukcyjnych elementów składowych połączenia. Otrzymano obraz pól odkształceń będący odpowiedzią węzła na zadane obciążenie. Następnie dla materiałów zastosowanych w modelu wyznaczono stałe elastooptyczne, które posłużyły do oszacowania wielkości naprężeń występujących w modelu. Przeprowadzona analiza pozwoliła na określenie wpływu rodzaju i właściwości (głównie twardości ) materiału zastosowanej podkładki na zachowanie się pozostałych elementów węzła.

12

Zastosowanie połączeń klejonych w konstrukcjach metalowych

Piekarczyk M.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2012

|

R. 109, z. 1-B

99--137

PL

W artykule dokonano przeglądu współczesnych osiągnięć w zakresie wykorzystania techniki klejenia w konstrukcjach metalowych. Scharakteryzowano stosowane obecnie i dostępne na rynku kleje pod kątem ich własności mechanicznych. Podano zasady projektowania połączeń klejonych i podstawowe metody ich obliczania. Wskazano najważniejsze przykłady zastosowania takich połączeń w budownictwie metalowym.

EN

A review of contemporary achievements in the field of advantages taken from the glueing technique in metal structures is done in the paper. Adhesives being in use at present and accessible on the market are characterized taking into account their mechanical properties. Design rules of glued connections and basic methods for their calculations are given. The most significant examples of the applications of the joints in metal building industry are shown.

13

Analiza wytrzymałości na ścinanie okrągłych połączeń przetłoczeniowych z cienkiej blachy DC04

Mucha J., Witkowski W.

Postępy Nauki i Techniki

|

2011

|

nr 11

137-147

PL

W artykule przedstawiono zagadnienie wytrzymałości okrłgłych połączeń przetłoczeniowych wykonanych dla cienkiej blachy stalowej z materiału 1.0338 (DC04). Dla blach poniżej 1 mm niezwykle istotne jest zachowanie wysokiej sztywności narzędzi oraz czystości powierzchni łączonych elementów. Podczas badań eksperymentalnych analizowano wytrzymałość na ścinanie oraz zachowanie się przetłoczenia podczas testu rozdzielenia. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono pewną niejednorodność w wartościach maksymalnej siły niszczącej złącze.

EN

This paper presents the strength issue for round clinching joints made of 1.0338 (DC04) thin steel sheet. For sheets of thickness below 1 mm it is important to maintain high toolrigidity and cleanliness of joined element surfaces. Their shearing strength and redrawingjoint behavior during separation test was analyzed during experimental researches. Basedon achieved results, some heterogeneity in maximum joint breaking force was observed.

14

Thermal drilling as a progressive technology of creating of bushings

Sobotova L., Spisak E.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2010

|

z. 81 [277]

73-78

EN

The contribution deals with joining of materials and creating of bushings from aluminium materials, with using of new joining technology by thermal drilling, it means by Flowdrill method. This method is using at joining of materials such as sheets, pipes, hollow profile, where the thickness of material does not allow to make the drilling with enough number of threads. Also we can compare this thermal drilling technology with production of smooth cylindrical and conical bushings by forming technologies as hole burnishing. This paper was made with cooperation with firm Commerc Service spol.s.r.o., Presov.

15

Low-power logic design based on gate driving way considering interconnections capacitances

Brzozowski I., Kos A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 11a

102-106

EN

This paper presents design method of low-power integrated circuits based on information on primary inputs vectors changes, considering interconnections in real chip. The tested chip was designed in CMOS AMS 0.35�Ým technology. Taking advantage of gate driving way ˇV the reason of a gate switching ˇV two-level logic functions were synthesized. Previously developed design methods for low power synthesis have been modified. Now interconnection capacitance is evaluated and taken into consideration during logic synthesis. Post layout simulations were done for verification.

PL

W artykule przedstawiono metodę projektowania cyfrowych układów scalonych o obniżonym poborze mocy z uwzględnieniem pojemności pasożytniczej połączeń między bramkami. Wykorzystano informacje o zmianie wektorów wejściowych układu oraz wektorów wejściowych bramek – prawdopodobieństwo sterowania bramki. Zaprojektowano układ scalony w technologii CMOS AMS 0.35.m.

16

Zastosowanie połączeń blach prasowanych na zimno w konstrukcji podestów budowlanych

Tubielewicz K., Turczyński K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2008

|

z. 72 [251]

121-131

PL

Przedstawiono zasadę kształtowania złącza prasowaniem na zimno wraz z podaniem przykładowego rozkładu mikrotwardości w strefie złącza wynikającego ze zmiany struktury materiału. Omówiono praktyczne zastosowanie opracowanej przez Autorów technologii w zastosowaniu do konstrukcji podestów budowlanych. Przedstawiono konstrukcję podestów, zastosowanie na wybrane elementy wyżej wymienionych połączeń, oraz badania stanowiskowe wytrzymałości podestów. Dokonano rownież analizy ekonomicznej proponowanej metody łączenia w stosunku do dotychczas stosowanej technologii spawania.

EN

The principle of forming a joint by cold pressing is presented, along with providing an example of microhardness distribution within the joint zone resulting from the material structure change. The practical implementation of the technology developed by the Authors in building platform construction application is discussed. The design of platforms, the use of the above-mentioned joints for selected elements, and platform strength stand tests are presented. An economic analysis of the proposed joining method as compared to the presently used welding technology has also been carried out.

17

Ograniczenia stopni swobody części w jednostce montażowej podstawą matematycznego modelowania montowanego wyrobu

Pasiecznik W., Pietrakow J., Korenkow W.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2008

|

z. 72 [251]

29-36

PL

W pracy przedstawiono koncepcję matematycznego modelowania montowanego obiektu realizowaną na podstawie analizy możliwości przemieszczeń montażowych części i ich ograniczeń w różnych połączeniach. Opracowanie modelu matematycznego odbywa się na trzech poziomach uwzględniając fizyczne i technologiczne zasady montażu połączeń.

18

Podatne połączenia na sworznie jednostronne w prętowych konstrukcjach cienkościennych

Wuwer W.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 105

3-255

PL

Praca dotyczy zagadnień mechaniki połączeń cienkościennych konstrukcji stalowych. Celem jej było rozeznanie zachowania się zakładkowych połączeń wykonanych za pomocą łączników typu sworzniowego, a także rozwiązywanie na drodze analitycznej, z doświadczalną weryfikacją obliczeń przykładowych, połączeń obciążonych statycznie. W ostatnich latach obserwuje się w kraju znaczny popyt na lekkie i ekonomiczne konstrukcje stalowe z kształtowników giętych na zimno, projektowanych przez firmy zagraniczne, a następnie przez nie montowanych na placach budowy z pojedynczych prętów, przy użyciu śrub zwykłych lub częściowo sprężonych. Przy bogatej ofercie krajowego asortymentu kształtowników giętych na zimno brakuje rozwiązań połączeń sworzniowych sprawdzonych doświadczalnie, które pozwoliłyby projektować budowlane konstrukcje, a równocześnie zapewnić im efektywny i szybki montaż. Współczesnym wymaganiom montażowym, eksploatacyjnym i ekonomicznym mogą, zdaniem autora, sprostać - dopuszczone do stosowania przez ITB - sworznie jednostronne BOM. Mają one dużą rezerwę nośności obliczeniowej w stosunku do obciążenia niszczącego, mogą więc zapewnić połączeniom odpowiednią trwałość, a konstrukcjom należyte bezpieczeństwo. Sworznie jednostronne umożliwiają łączenie ścianek kształtowników o przekrojach otwartych z zamkniętymi, co niewątpliwie jest ich zaletą konstrukcyjną. Brak w dostępnej literaturze przedmiotowej metody obliczania dowolnego, zakładkowego połączenia odkształcalnego, równocześnie zginanego i ścinanego, zachęcał do podjęcia trudu rozwiązania tego problemu. Z analizy materiałów publikacyjnych (rozdział 1) wynika, iż niejednokrotnie podejmowano próbę rozwiązania mimośrodowo ścinanego połączenia zakładkowego, z wykorzystaniem układu trzech równań równowagi i uwzględnieniem zależności fizycznej "obciążenie-przemieszczenie" opisującej zachowanie się łącznika w połączeniu zakładkowym. Warunek momentów zapisywano wówczas względem nieznanego położenia chwilowego środka obrotu. Rozwiązanie polegało na iteracyjnym poszukiwaniu współrzędnych środka obrotu aż do spełnienia warunków równowagi. W rozdziale 2 opracowano metodę obliczania układów prętowych z węzłami podatnymi, ujmującą występujące w połączeniach przemieszczenia trwałe, nazywane "luzowymi". Wykorzystano tu zasadę prac dopełniających, wyrażającą związek między: krzywizną, wydłużeniem i odkształceniem postaciowym a przemieszczeniami uogólnionymi. Metoda ta umożliwiła dokonanie ilościowej oceny wpływu przemieszczeń "luzowych" na rozkład sił wewnętrznych w prostych ramach. Sztywności połączeń zakładkowych ustalono na podstawie ścieżek równowagi statycznej między kątem obrotu i krzywizną, uwzględniającej wymiary połączenia. Zmiany wartości momentów zginających w przykładowej ramie określone w stosunku do wartości w ramie z węzłami sztywnymi przekraczały 40%, a przemieszczenia poziome na wysokości naroży zwiększyły się aż 85%. Porównano wyniki uzyskane w dwu przypadkach, tj. kiedy do obliczeń wprowadzono wartości sztywności siecznych i sztywności stycznych połączeń. Przyjęcie sztywności siecznych okazało się jednak zbyt dużym uproszczeniem, bowiem różnice w wartościach momentów i przemieszczeń poziomych przekraczały 20%. W rozdziale 3 sformułowano układ równań, opisujący wytężenie zakładkowego połączenia na łączniki typu sworzniowego. W modelu obliczeniowym rozpatrzono podatne połączenie dwu blach o różnych grubościach i odmiennych gatunkach stali, obciążone momentem zginającym M oraz dowolnie ukierunkowaną siłą ścinającą W, będącą wypadkową siły podłużnej H i siły poprzecznej V. Obciążenia, przekazywane z jednej blachy na drugą, powodują wzajemne przemieszczanie się tychże. Blachy ulegają składowym przesunięciom u i v, równoległym odpowiednio do kierunków obciążeń H i V, oraz trzeciej składowej obrotu o kąt ø, spowodowanej momentem M. Połączenie zostało potraktowane jako złożone z dwu blach-tarcz sztywnych oraz sztywno-plastycznych łączników. Założono, że w całym zakresie obciążenia M i W, tj. od zera do zniszczenia połączenia, narastają równocześnie i proporcjonalnie. W związku z powyższym kierunek wypadkowych przemieszczeń øi w osi i tego łącznika nie ulega zmianie. Przyjęto ponadto, iż zachowane zostają początkowe odległości między łącznikami, tzn. że deformacje blach występują jedynie w bliskim otoczeniu łączników, związane z owalizacją otworów. Siły docisku trzpieni sworzni do blach imitują siły Si, zaczepione w projektowanych środkach otworów; kierunki działania tych sił są prostopadłe do promieni łączących osie łączników z chwilowym środkiem obrotu R. Założono także, że łączniki - podczas wzajemnego przemieszczania się blach - "stoją" w swoich projektowanych osiach. Układ równań - z niewiadomymi siłami Si oraz trzema przemieszczeniami u, v, ø - można w ogólnym przypadku przedstawić w postaci równań równowagi, jednego uogólnionego równania konstytutywnego oraz odpowiednich związków geometrycznych. Równanie równowagi momentów zginających zapisano względem dowolnie usytuowanego początku układu współrzędnych prostokątnych. Równanie konstytutywne jest funkcją odwrotna w stosunku do zależności Si-øl+e, zachodzącym w punkcie i między łączonymi blachami. W rozdziale 4 zamieszczono wyniki własnych badań doświadczalnych, których głównym celem było: -wyznaczanie nośności obliczeniowej na odcisk z uwzględnieniem stanu granicznego owalizacji w przypadku sworzni jednostronnych ø 13,6, typu BOM R16 - w jednociętych połączeniach zakładkowych blach o grubości 4,0 i 5,0 mm; - ustalenie zależności S1-øl+e, wiążących obciążenie S1 pojedynczego sworznia z wzajemnym przemieszczeniem całkowitym σ l+e łączonych blach, o grubościach wynoszących 4,0 i 5,0 mm; -badanie trzech połączeń statycznie wewnętrznie niewyznaczalnych : symetrycznego 5-sworzniowego i niesymetrycznego 4-sworzniowego - rozciąganych mimośrodowo oraz 8-sworzniowego - zginanego naprzemiennie; - badania symetrycznych połączeń rozciąganych i zginanych naprzemiennie w celu poznania kształtu pętli histerez, przy różnych poziomach obciążeń i historiach obciążenia. Ścieżki równowagi statycznej połączeń rozciąganych osiowo, rozciąganych mimośrodowo i zginanych, obciążanych w jednym kierunku oraz naprzemiennie opisują zmniejszanie sztywności podczas cyklicznych procesów zwiększania obciążeń. Powtarzalność wyników w zginanych naprzemiennie połączeniach 8-sworzniowych okazała się lepsza aniżeli w połączeniach 4- i 5-sworzniowych. Podczas badania połączeń rozciąganych mimośrodowo pomierzono współrzędne chwilowego ("wędrującego") środka obrotu. W rozdziale 5 na wykresach M-ø porównano wyniki analizy numerycznej trzech statycznie wewnętrznie niewyznaczalnych połączeń z wynikami doświadczalnymi. Sformułowane układy równań badanych przypadków połączeń rozwiązano za pomocą programu Mathematica. Uzyskano przy tym dość dobrą zgodność wyników. Potwierdziły ja także porównywane, pomierzone i obliczone numerycznie, wartości współrzędnych chwilowego środka obrotu. Analizowano przyczyny rozrzutu wyników badań doświadczalnych w przypadku badania kilku jednakowych elementów próbnych , a także pewnych różnic między wynikami analizy numerycznej oraz rezultatami badań. Rozrzut wyników badań mógł byc spowodowany: ograniczoną dokładnością wykonywania otworów w ściankach i ich wypełnieniem materiałem tulejek, zmeczeniem materiału ścianek w bliskim otoczeniu sworzni na skutek działania obciążenia cyklicznego, zróżnicowanymi siłami tarcia obrotowego na skutek działania obciążenia cyklicznego, a także historia obciążenia. W przypadku porównywania wyników doświadczalnych i numerycznych różnice mogły ponadto pochodzić od sił tarcia obrotowego występujących w osiach łączników, których model obliczeniowy nie uwzględniał. W rozdziale 6 sporządzono krzywe graniczne symetrycznego połączenia 5-sworzniowego oraz niesymetrycznego połączenia 4-sworzniowego, obciążonych siłami M i W. Krzywe te zilustrowano na wykresach, w układach bezwymiarowych współrzędnych prostokątnych M / M gr, W / w gr. Pozwalają one sprawdzić nośność danego połączenia przy dowolnych wartościach obciążeń, bez konieczności żmudnego rozwiązywania układu równań nieliniowych. Wyróżniono trzy przypadki stanów granicznych. Przypadek I dotyczy sytuacji, gdy co najmniej jeden łącznik w połączeniu był obciążony siłą równą jego nośności obliczeniowej. Przypadek II, gdy wzajemne przemieszczenia łączonych ścianek osiągały wartość graniczną δ gr = 3,0 mm dla najbardziej wytężonego łącznika. Przypadek III odpowiada teoretycznemu stanowi granicznemu zniszczenia połączenia, gdy obciążenie każdego łącznika przybliżało się do wartości granicznej. W rozdziale 7 zamieszczono wzory opisujące trzy sztywności chwilowe, związane z wzajemnymi przemieszczeniami blach u, v oraz ø, towarzyszącymi odpowiednio sile podłużnej H i sile poprzecznej V oraz momentowi zginającemu M. Wyprowadzone wzory stanowią związki interakcyjne, zachodzące pomiędzy trzema sztywnościami w dowolnym połączeniu. Każdą z trzech sztywności wyrażono za pomocą: sztywności początkowej, parametru degradacji sztywności i współczynnika redukcji sztywności. Trzy parametry degradacji ωm, ωh i ωv uwzględniają zmienność globalnego uszkodzenia plastycznego zachodzącego w połączeniu, pod działaniem odpowiednio obciążeń M, H i V. Trzy współczynniki redukcyjne γm, γh i γv ujmują ilościowy wpływ wzajemnego oddziaływania na siebie trzech sztywności. Ustalanie wartości współczynników redukcyjnych mogą ułatwić plany warstwicowe, naniesione w układach współrzędnych prostokątnych M / M gr, W / W gr, które sporządzono dla wybranych połączeń. Plany warstwicowe wykorzystano w przykładowych obliczeniach statycznych ramy kratowej z ryglem kratowym (rozdział 8). Wyniki obliczeń pozwoliły ocenić: w pierwszym przypadku - wpływ trzech sztywności chwilowych, z pominięciem współczynników redukcyjnych, na rozkład sił wewnętrznych w ramie, w drugim - wpływ trzech czynności chwilowych z uwzględnieniem związków interakcyjnych. W rozdziale 9 opracowano wnioski z badań i podano kierunki dalszych prac. Wyniki pracy wykazują określoną wartość praktyczną w odniesieniu do konstrukcji wykonywanych z kształtowników giętych na zimno. Liczne wyniki badań doświadczalnych, metoda obliczania połączenia odkształcalnego, sposób postępowania przy sporządzaniu krzywych granicznych i planów warstwicowych współczynników redukcyjnych oraz wzory do obliczania sztywności chwilowych mogą stanowić istotny krok na drodze do opracowania krajowego systemu konstrukcyjnego układów kratowo-ramowych projektowanych z kształtowników cienkościennych o przekrojach zarówno otwartych, jak i zamkniętych.

EN

The dissertation deals with problems concerning the mechanism of joints in thinwalled steel structures. Its aim was to find out the behaviour of lap joints realized by means of bolt-type connections, and to solve statically loaded joints, analytically verifying this problem by exemplary calculations. In recent years a considerable demand for light and economical steel constructions, consisting of cold-bent profiles, is to be observed in this country, which have been designed by foreign producers and also realized by them in situ applying single bars and simple or partially prestressed bolts. In spite of an ample offer of assortments of cold-bent profiles produced in Poland, there are no experimentally checked solutions concerning bolt joints, which would permit to design building constructions and at the same time also allow their effective and fast assembly. Blind bolts, the application of which has been permitted by the Institute of Building Technology in Warsaw, can - in the author's opinion - face the requirements of assembling and operation as well as the economical requirements. They display a large reserve of computational load-carrying capacity in relation to the destructive load, and thus can be ensure an adequate durability and safety. Blind bolts permit to connect the walls of profiles with open cross-sections with those having closed cross-sections, which is doubtlessly a favourable feature. Available literature dose not provide any method of calculating any arbitrary deformable lap joint, simultaneously bent and sheared; this encouraged the author to cope with the solution of this problem. The analysis of publications (chapter 1) indicates that attempts to solve eccentrically sheared lap-joints have been made more than once, making use of three equations of equilibrium and taking into account the physical relation "load-displacement", which describes the behaviour of the blind bolt in the lap joint. The condition of moments was then expressed versus the unknown position of the instantaneous center of rotation. The solution consisted in the iterative search for the co-ordinates of the center of rotation until the conditions of equilibrium were satisfied. Chapter 2 deals with a method of calculating bar systems with flexible nodes, formulating the constant displacements occurring in the joints, called "clearances". For this purpose the principle of complementary work was applied, which expresses the relation between the curvature, the elongation and non-dilatational strain on the one hand and generalized displacements on the other. Thanks to this method it was possible to assess quantitatively the effect of "loose" displacements on the distribution of the internal forces in simple frames. The rigidity of lap-joints was determined basing on the paths of static equilibrium, of stretched joints with screws and blind bolts, making use of the relation between the angle of rotation and the curvature and taking into account the dimensions of the joint. The changes of the values of bending moments in the exemplary frame, determined in relation to these values in a frame with rigid nodes, exceeded 40%, whereas horizontal displacements on the level of the quoins increased up to 85%. The results concerning two case were compared with each other, viz. when the calculations comprised the values of secant rigidities and tangential rigidities of the joints. Considerations concerning secant rigidities, however, proved to be a too large simplification, because the differences of the values of moments and horizontal displacements exceeded 20%. In chapter 3 a set of equations is formulated, describing the effort of a lap-joint in blind-bolt connections. The model of calculations considers a flexible joint of two steel sheets with different thickness, made of different kinds of steel, loaded with the bending moment M and an arbitrarily directed shearing force W, which is the resultant of the longitudinal force H and transverse force V. Loads transferred from one steel sheet to the other cause their mutual displacements. The sheets are subjected to constituent displacements u and v, parallel, respectively, to the directions of the load H and V, and also to the third component of rotation by the angle ø, due to the moment M. The joint was treated as a complex joint of two rigid disk sheets and stiff connections. It has assumed that the loads M and W increase simultaneously and proportionally in the whole range, i.e. from zero to the destruction of the connection. Therefore, the direction of the resultants of displacements in the axis of the i-th fastener remains unchanged. Moreover, it has been assumed that the initial distances between the bolts will be kept, i.e. deformations of the sheets will occur only in the close vicinity of the blind bolts, due to the ovalization of the holes. The forces of the pressure of the mandrels to the sheets imitate the forces S1 attached in the designed centers of the holes; these forces operate perpendicularly to the radii connecting the axes of the connections with an instantaneous center of rotation R. It has also been assumed that during the mututal displacements of the sheets the quoins "stay" in their designed axes. The set of equations with unknown forces S1 and three displacements u, v, ø, can in general be presented as equations of equilibrium, one generalized constitutive equation and adequate geometrical relations. The equation of equilibrium for the bending moments has been expressed versus the arbitrarily situated origin of the rectangular coordinate system. The constitutive function is an anti-function versus the relation Si-øl+e, i connecting the load Si of a single blind bolt with the displacement - øl+e, i in the point between the joined steel sheets. Chapter 4 presents the results of the author's own experimental investigations, carried out in order to: -determine the calculated load-carrying capacity to pressure, taking into account the boundary state of ovalization, in the case of blind bolts Ø 13.6 mm, type BOM R16 - in single-cut lap-joints of sheets 4.0 and 5.0 mm thick; -determine the relation S1-øl+e, connecting the load S1 of a single blind bolt with the mutual total displacement øl+e of the joined sheets, 4.0 and 5.0 mm thick; -investigate three statically internally not determinable connections, viz. a symmetrical five-blind-bolt joint and unsymmetrical four-blind-bolt joint - both stretched eccentrically- and an eight an eight-blind-bolt alternately bent connection; - investigate symmetrical joints, alternately stretched and bent; in order to find out the shape of the hysteresis loops at various levels of loads and histories of loading. The paths of static equilibrium of axially stretched, eccentrically stretched and bent joints, loaded in one direction an alternately, describe the decreasing rigidity in the course of cyclic processes of increasing the load. The recurrence of the same results in alternately bent eight-blind-bolt joints proved to be better than in the case of four- and five-blind-bolt joints. In the course of investigating eccentrically stretched joints also the coordinates of the instantaneously center rotation ("wandering") was measured. In the diagrams of M-ø, presented in chapter 5, the results of the numerical analysis concerning three statically internally undeterminable joints have been compared with experimental results. The formulated sets of equations concerning the investigated joints have been solved by means of the programme Mathematica, obtaining a rather good agreement of results, which were also confirmed by compared, measured and numerical calculated of results, which were also confirmed by compared, measured and numerical calculated values of the coordinates of the instantaneous center of rotation. The reasons of the scattering of experimental results of investigations concerning several identical test elements have been analyzed, as well as some differences between the results of investigations. The scattering of the results of investigations may also be due to the limited accuracy in the drilling of the holes in the walls and to filling the bushes with material, the fatigue of the material of the walls in the vicinity of the blind bolt due to the cyclic loading, the differentiated forces of rotational friction in the complex state of loading the joint, and also by the history of loading. In the case of the compared experimental and numerical results these differences might also result from the forces of rotational friction in the axes oh the joints, which has not been taken into in the model of calculations. Chapter 6 contains boundary curves of a symmetrical five-blind-bolt and unsymmetrical four-blind-bolt joints, both of them loaded with the forces M and W. These curves have been shown in the diagrams as non-dimensional systems of rectangular coordinates M / M lim, W / W lim, permitting to check the load-bearing capacity of the given joint at any arbitrary values of the loads, without the necessity of an arduous solution of a set of non-linear equations. Three boundary states have been distinguished. The first one concerns a situation when at least one blind bolt in the connection was loaded with a force equal to its calculated load-bearing capacity. The second case - in which the mutual displacements of the joined walls achieved the boundary value δ = 3.0 mm, in the joint subjected to the highest effort. The third case corresponds to the theoretical boundary stste of destruction of the joint, when the load of each fastener approached the boundary value. Chapter 7 provides formulae describing the instantaneous rigidities connected with the mutual displacements of the steel sheets u, v and ø, accompanying, respectively, the longitudinal force H and transverse V as well as the bending moment M. The derived formulae constitute interactive relations, occurring between three rigidities in any arbitrary joint. Each one of them is expressed by the initial rigidity, the parameter of degradation of the rigidity and the coefficient of reduction of the rigidity. Three parameters of degradation ωm, ωh and ωv take into account the variability of the global plastic destruction in the joint affected by the loads M, H and V. Three reducing coefficients γm, γh and γv express the quantitative effect of the interaction of three rigidities. The determination of the values of the reducing coefficients may be facilitated by applying contour plans plotted in the rectangular co-ordinate systems m / Mlim, W/ W lim concerning the selected joints. Contour plans were applied in exemplary static calculations, carried out for a latticed frame and a frame with a frame transom (chapter 8). The results of calculations permitted to assess in the first case the influence of three instantaneous rigidities, neglecting the reducing coefficients, on the distribution of internal forces in the frame, and in the second case - the effect of three instantaneous rigidities, taking into account the interactive connections. Chapter 9 presents conclusions resulting from these investigations and suggests trends for further investigations. The results of the presented investigations are of a definite practical value in the case of constructions consisting of cold-bent profiles. Numerous results of experimental investigations, the method of calculating a deformed joint, the way of dealing with the setting up of boundary curves and contour plans of the reducing coefficients and the suggested formulae for calculating instantaneous rigidities - may be the essential step in the way to develop a system of construction of lattice-frame systems, valid for this country, designed of thin-walled profiles with open as well as closed cross-sections.

19

Wpływ parametrów technologii wytwarzania na cechy warstwy wierzchniej podkładek stosowanych do połączeń silnie obciążonych

Czaja J., Śliwa R.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2005

|

R. 50, nr 10-11

618-622

PL

Zaprezentowano porównanie procesów technologicznych wykonania podkładki pod kątem cech warstwy wierzchniej uzyskanych metodą wygładzania w odniesieniu do charakterystyki tego typu wyrobów uzyskanych metodami klasycznymi. Przeprowadzono analizę, stanu powierzchni, chropowatości powierzchni bocznej oraz twardości na przekroju podkładki wycinanej i wygładzanej. Wskazano na niedoskonałości tradycyjnych metod wycinania oraz możliwości poprawy jakości wyrobów uzyskanej w prezentowanej technologii.

EN

The analysis of outside layer of washers obtained in the method of fine blanking has been presented in this paper. Measurement of roughness of surface side and hardness in the cross-section of washer obtained by ordinary blanking and fine blanking technology has been examined. The disadvantageous of traditional methods of cutting out and possibilities of washer of quality improvement of presented technology has been showed.

20

Łączenie elastomerów z metalami

Rzymski W. M., Włóka M., Grzeżółkowska-Rosiak T.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 7-8

530-536

PL

Na podstawie przeglądu literatury przedstawiono zagadnienia dotyczące metod, przygotowania powierzchni i zastosowania warstwy pośredniej w wytwarzaniu wytrzymałych, trwałych i odpornych połączeń elastomer/metal. Omówiono nowe metody przygotowywania oraz modyfikacji warstwy wierzchniej i powierzchni metalu, takie jak fosforanowanie, traktowanie metali za pomocą plazmy lub lasera, powlekanie powierzchni metalu pośrednią warstwą Cu, Ni, stopu ZnCo lub ZnNi, albo plazmowego polimeru acetylenu, a także nanoszenie bifunkcyjnych silanów, zwłaszcza mieszaniny bis(trimetoksysililopropylo)aminy i tetrasiarczku bis(trietoksysililopropylu). Ponadto opisano wytwarzanie pośredniej warstwy metalicznej i niemetalicznej oraz stosowane w nich substancje (pro)adhezyjne o dobrej adhezji do obu łączonych składników, a także promotory adhezji. Przedstawiono zmodyfikowane żywice fenolowo-formaldehydowe i chlorowane poliolefiny oraz wodorozpuszczalne (wodorozcieńczalne) zespoły adhezyjne, zawierające reaktywne, polarne polimery jako nowe składniki układów adhezyjnych nanoszonych na powierzchnię metalu. Zwrócono uwagę na zmodyfikowane żywice rezorcynowo-formaldehydowe i melaminowe używane w mieszankach oraz stosowanie ich z nowymi promotorami adhezji z grupy obejmującej nafteniany i karboksylany Co, Ni, Cu, Mo i Zr, w tym karboksylany wyższych kwasów tłuszczowych, a także (met)akrylan Zn lub Mg oraz elastomery funkcjonalizowane grupami epoksydowymi, bezwodnikowymi lub karboksylowymi, zwiększające adhezję usieciowanych elastomerów do metali. Wskazano czynniki wpływające na charakterystykę połączeń elastomer/metal i kierunki poszukiwań idealnych rozwiązań technologicznych uzyskiwania takich połączeń.

EN

On the basis of literature data the problems concerning the methods of surface preparation and use of interlayer in the preparation of tough durable and resistant elastomer/metal joints are presented. New methods of preparation and modification of superficial layer and surface of a metal were presented - such as: phosphatizing, plasma or laser treatment of the metal surface, metal plating with interlayer of Cu, Ni, ZnCo or ZnNi alloys or plasma acetylene polymer as well as the coating with bifunctional silanes especially the mixture of bis(trimetoxysilylopropyl)amine with bis(trimetoxysilylopropyl) tetrasulfide. Preparation of metallic or nonmetallic interlayers as well as pro-adhesive substances used, showing good adhesion to both joining components, and adhesion promoters were described. Modified phenol-formaldehyde resins and chlorinated polyolefins as well as waterborn adhesive systems containing reactive polar polymers as new components of adhesive systems for metal surface coating were presented. Attention has been paid to resorcinol-formaldehyde and melamine resins as the mixtures' components and their use with new adhesion promoters from the groups of Co, Ni, Mo or Zr naphthenates or carboxylates, including higher fatty acids, Zn or Mg methacrylates, elastomers functionalized with epoxy, anhydride or carboxylic groups increasing the adhesion of crosslinked elastomers to metals. The factors influencing the characteristics of elastomer/metal joints and directions of searching of ideal technological solutions of such joints were pointed.