PL
 |
EN
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
  1. 10 Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika
  2. 7 Zagadnienia Eksploatacji Maszyn
  3. 5 Inżynieria Materiałowa
  4. 5 Materials Engineering
  5. 4 Kompozyty
Więcej...
Autorzy help
  1. 8 Tomaszek H.
  2. 4 Jakubczak H.
  3. 4 Jasztal M.
  4. 4 Stępień S.
  5. 3 Jankowiak A.
Więcej...
Lata help
  1. 1 2023
  2. 1 2022
  3. 2 2021
  4. 3 2020
  5. 4 2019
Więcej...
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 82

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  współczynnik intensywności naprężeń
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
1
Content available remote Numerical analysis of fracture behavior of functionally graded materials using 3D-XFEM
Benhamena Ali, Fatima Benaoum, Foudil Khelil, Baltach Abdelghani, Chaouch Mohamed Ikhlef
Advances in Materials Science
|
2023
|
Vol. 23, nr 3(77)
33--46
EN
This paper presents the numerical evaluation of mixed stress intensity factors (SIFs) and non-singular terms of William's series (T-stress) of functionally graded materials (FGMs) using three-dimensional extended finite element method (3D-XFEM). Four-point bending specimen with crack perpendicular to material gradation have been used in this investigation in order to study the effect of some parameters (crack position, crack size, specimen thickness) on the failure of FGMs materials. The fracture parameters (KI KII, phase angle ψ and T-stress) obtained by the present simulation are compared with available experimental and numerical results. An excellent correlation was found of the 3D-XFEM simulations with those available in the literature. From the numerical results, a fitting procedure is performed in order to propose an analytical formulation and subsequently are validated against the 3D-XFEM results.
2
Content available Prediction of brittle fracture propagation behaviour of hydroxyapatite (HAp) coating in artificial femoral stem component
Sheng C.H., Nagentrau M., Ibrahim N.H.
Archives of Materials Science and Engineering
|
2022
|
Vol. 114, nr 1
34--41
EN
Purpose: This study addresses the brittle fracture propagation behaviour modelling of hydroxyapatite (HAp) coating in artificial femoral stem component. Design/methodology/approach: A simple two dimensional flat-on-flat contact configuration finite element model consisting contact pad (bone), Ti-6Al-4V substrate and HAp coating is employed in static simulation. The HAp coating is modelled as elastic layer with pre-microcrack which assumed to be initiated due to stress singularity. Findings: The study revealed that reducing coating thickness, pre-microcrack length and artificial femoral stem elastic modulus along with increasing bone elastic modulus will result in significant stress intensity factor (SIF) to promote brittle fracture propagation behaviour. Research limitations/implications: The influence of coating thickness, pre-microcrack length, bone and artificial femoral stem elastic modulus on fracture behaviour is examined under different stress ratio using J-integral analysis approach. Practical implications: The proposed finite element model can be easily accommodating different Hap coating thickness, pre-microcrack length, bone and artificial femoral stem elastic modulus to perform detailed parametric studies with minimal costly experimental works. Originality/value: Limited research focussing on brittle fracture propagation behaviour of HAp coating in artificial femoral stem component. Thus, present study analysed the influence of coating thickness, pre-microcrack length, bone and artificial femoral stem elastic modulus on stress intensity factor (SIF) of HAp coating.
3
Diagnostyka konstrukcji betonowych po działaniu wysokich temperatur pożarowych (cz. 2)
Plechawski Stanisław
Budownictwo i Prawo
|
2021
|
R. 24, nr 4
32--36
PL
W artykule zaprezentowano wybrane metody określania wpływu wysokich temperatur pożarowych na nośność konstrukcji betonowych – diagnostykę oraz uszkodzenia powstające po działaniu tych temperatur. Istotną kwestią poruszoną w artykule jest wpływ pożaru na odporność betonu na pękanie i jej zależność od wysokich temperatur. Destrukcje powstające pod wpływem wysokich temperatur pożarowych definitywnie wpływają na mechanikę pękania betonu, a ich wielkość może być oceniana za pomocą współczynnika intensywności naprężeń. W artykule opisano wybrane metody diagnostyki elementów konstrukcyjnych z betonu uszkodzonych przez pożar.
EN
The article presents selected methods of determining the effect of high fire temperatures on the load-bearing capacity of concrete structures – diagnostics and damage occurring after the application of these temperatures. An important issue discussed in the article is the influence of fire on the cracking resistance of concrete and its dependence on high temperatures. Failures occurring under the influence of high fire temperatures definitely affect the fracture mechanics of concrete, and their magnitude can be assessed by means of the stress intensity factor. This paper describes selected methods for diagnosing structural elements made of concrete damaged by fire.
4
Diagnostyka konstrukcji betonowych po działaniu wysokich temperatur pożarowych (cz. 1)
Plechawski Stanisław
Budownictwo i Prawo
|
2021
|
R. 25, nr 3
7--10
PL
W artykule zaprezentowano wybrane metody określania wpływu wysokich temperatur pożarowych na nośność konstrukcji betonowych – diagnostykę oraz uszkodzenia powstające po działaniu tych temperatur. Istotną kwestią poruszoną w artykule jest wpływ pożaru na odporność betonu na pękanie i jej zależność od wysokich temperatur. Destrukcje powstające pod wpływem wysokich temperatur pożarowych definitywnie wpływają na mechanikę pękania betonu, a ich wielkość może być oceniana za pomocą współczynnika intensywności naprężeń. W artykule opisano wybrane metody diagnostyki elementów konstrukcyjnych z betonu uszkodzonych przez pożar.
EN
The article presents selected methods of determining the effect of high fire temperatures on the load-bearing capacity of concrete structures – diagnostics and damage occurring after the application of these temperatures. An important issue discussed in the article is the influence of fire on the cracking resistance of concrete and its dependence on high temperatures. Failures occurring under the influence of high fire temperatures definitely affect the fracture mechanics of concrete, and their magnitude can be assessed by means of the stress intensity factor. This paper describes selected methods for diagnosing structural elements made of concrete damaged by fire.
5
Content available The calculation of stress intensity factor steel of railway wheels
Vakulenko Igor, Proydak Svetlana, Askerov Hangardas
Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska
|
2020
|
z. 109
187--193
EN
From an analysis of the dependence complex of carbon steel properties on structural parameters, it was found that for an isostructural state, the influence of austenite grain size on impact strength exceeds the dependence on carbon content. As a result of explaining correlation relationships between individual mechanical characteristics, to evaluate critical stress intensity factor, a relationship is proposed based on the use of impact strength. The proportionality coefficient in proposed dependence is determined by ratio of elongation to narrowing at tensile test.
6
Content available Stress intensity factor in the assessment of frost degradation of high-strength fibre-reinforced concretes
Borowska Sylwia Anna
Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
|
2020
|
Z. 26 (176)
12-17
EN
The paper presents an assessment of the degradation of cyclic freeze/thaw on high-strength concretes, based on changes in the stress intensity factor KIC cycles and the total mass of surface scaling after 28 and 70 cycles. The degree of degradation was compared with the modification of stress intensity factor values. Three types of high-strength concretes (compressive strength about 90 MPa) were tested: concrete without fibres, concrete with steel fibres in the amount of 0.5% by volume (39 kg/m3) and concrete with a mixture of steel fibres (19.5 kg/m3) and basalt (6.8 kg/m3). The testing methodology is based on RILEM recommendations [1] and ASTM C666 [2] and PKN – CEN/TS 12390 Slab Test [3].
PL
W pracy przedstawiono ocenę degradacji betonów wysokowytrzymałych poddanych cyklicznemu zamrażaniu/rozmrażaniu, w oparciu o zmiany współczynnika intensywności naprężeń KIC. Stopień zniszczenia na skutek cyklicznego zamrażania/rozmrażania BWW określono za pomocą modułu sprężystości podłużnej E, ubytku masy, redukcji wytrzymałości na ściskanie, wyznaczanych po 150, 250, 300 oraz 350 cyklach oraz sumarycznej masy złuszczeń powierzchniowych po 28 i 70 cyklach. Stopień degradacji porównano z modyfikacją wartości współczynnika intensywności naprężeń. Badaniom poddano trzy rodzaje betonów wysokiej wytrzymałości (wytrzymałość na ściskanie około 90 MPa): beton bez dodatku włókien, beton z włóknami stalowymi w ilości 0,5% objętości (39 kg/m3) oraz beton z mieszanką włókien stalowych (19,5 kg/m3) oraz bazaltowych (6,8 kg/m3). Metodologię badań oparto na zaleceniach RILEM [1] oraz normach ASTM C666 [2] i PKN – CEN/TS 12390 Slab Test [3].
7
Content available Assessing surface fatigue crack growth in railway wheelset axle
Rudavskyi D. V., Kaniuk Yu. I., Duriagina Z. A., Kulyk V. V., Shefer M. S., Dolinska I. Ya.
Archives of Materials Science and Engineering
|
2020
|
Vol. 106, nr 2
59--67
EN
Purpose: The aim of the proposed research is to create a calculation model of surface fatigue crack growth at the axle of railway wheelset working under operational loads. Design/methodology/approach: The energy approach of the fracture mechanics was used to formulate the calculation model of fatigue crack propagation at the wheelset axle surface. The method of least squares was used to determine the investigated material mechanical constants that the kinetic equations of the calculation model contain. The system of differential equations of crack growth kinetics was solved numerically using the Runge-Kutta method. Findings: On the basis of the energy approach of the fracture mechanics the calculation model of fatigue macrocrack growth in three-dimensional elastic-plastic body in case of a mixed-mode I+II+III macromechanism of fracture has been built. On the basis of the created calculation model, the kinetics of the growth of fatigue cracks was investigated both in the middle part of the wheelset axle and in the axle journal. Research limitations/implications: The results obtained on laboratory specimens should be tested during a real railway wheelset axle investigation. Practical implications: The created calculation model can be used in practice to formulate method of residual lifetime estimation of railway wheelset axle. Originality/value: It was shown, that surface crack kinetics depends not only on the crack initial area but also significantly depends on the crack edge geometry and comparatively small crack-like defects at the wheelset axle surface can reach critical sizes in comparatively short run. It has been found that mechanical shear stresses caused by the weight of the loaded railway wagon in the cross section of the wheelset axle journal can significantly accelerate the growth of the transverse fatigue crack at the axle surface, reducing the period of crack subcritical growth by about 20%.
8
Content available Ocena zastosowania popiołów lotnych i mikrokrzemionki w betonie
Gil Damian Marek, Golewski Grzegorz Ludwik
Przegląd Budowlany
|
2019
|
R. 90, nr 10
142--145
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań betonów z łącznym dodatkiem krzemionkowych popiołów lotnych (Fly ash – FA) oraz mikrokrzemionki (Silica fume – SF). W celu potwierdzenia pozytywnego wpływu zastosowanych odpadów przemysłowych w betonie wykonano badania odporności na pękanie, według drugiego modelu pękania, a także wytrzymałości na ściskanie – fcm oraz rozciąganie pośrednie – fctm. Odporność na pękanie kompozytów oceniano na podstawie wyników krytycznego współczynnika intensywności naprężeń KIIc. Eksperymenty wykonano na betonie z różną kompozycją dodatków mineralnych – w młodym wieku, po 3 i 7 dniach dojrzewania betonu oraz po 28 dniach. Zastosowanie odpadów przemysłowych w postaci krzemionkowych popiołów lotnych i mikrokrzemionki zagęszczonej pozwala na ograniczenie zużycia cementu w betonie oraz zaoszczędzenie zasobów naturalnych do produkcji klinkieru, co spełnia koncepcje budownictwa zrównoważonego. Ponadto dzięki temu uzyskano korzystniejsze wartości parametrów: fcm, fctm oraz KIIc w porównaniu do wartości otrzymanych dla betonu odniesienia.
9
Wybrane kompozyty cementowe w warunkach pożaru
Plechawski Stanisław
Inżynieria i Budownictwo
|
2019
|
R. 75, nr 10
472--477
PL
Podjęto próbę przedstawienia zarysu mechaniki pękania. Omówiono zagadnienia struktury betonu, jego porowatości, strefy przejściowej, kruszywa oraz toku badawczego stosowanego w mechanice pękania.
EN
The article attempts to present the outline of fracture mechanics. Issues of the structure of concrete, its porosity, transition zone, aggregate and the research process used in fracture mechanics are discussed.
10
Content available remote Wpływ położenia otworów w środniku dźwigara stalowego na propagację pęknięć zmęczeniowych w mostach niskowodnych
Duchaczek Artur, Mańko Zbigniew
Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej
|
2019
|
Nr 28
17--26
PL
W pracy zaprezentowano ocenę wpływu lokalizacji otworów montażowych wykonywanych w środnikach stalowych dźwigarów głównych mostów niskowodnych na ich propagacyjną trwałość zmęczeniową. Dokonano tego w sposób pośredni poprzez analizę wartości współczynnika intensywności naprężeń KI dla pęknięć rozwijających się od rozpatrywanych otworów montażowych. Przedmiotem analiz był dwuteownik normalny o wysokości 400 mm i długości 5,60 m, dla którego wykonano dwa uproszczone modele obliczeniowe środnika umożliwiające prowadzenie obliczeń z zastosowaniem programu FRANC2D.
EN
This paper is presented an influence analysis of the mounting holes localization made in the steel web girders of steel non-standard fixed bridges on their fatigue life by analyzing the stress intensity factor K. The subject of the analysis was the steel I-beam with a height of 400 mm and an overall length of 5.60 m. Two simplified computational models of the web was enabled an implementation of numerical calculations by using the software FRANC2D
11
Content available Effect of Natural Aging and Fatigue Crack Propagation Rate on Welded and Non-Welded Aluminum Alloy (AA2219-T87)
Ijaz Mudasir, Qayyum Faisal, Elahi Hassan, Ullah Mudaser, Eugeni Marco, Badshah Saeed, Gaudenzi Paolo
Advances in Science and Technology. Research Journal
|
2019
|
Vol. 13, no 3
129--143
EN
Aluminum alloys are widely used for fabrication of aircraft, civil structures, and space vehicles. Fatigue life consideration of a material is the most important design criteria in many such critical applications. In this research work, a widely used Aluminum alloy AA2219-T87 was TIG welded using AA2319 as a filler material. The effect of natural aging on Fatigue Crack Propagation Rate (FCPR) of welded and non-welded compact tension (CT) specimens (AA2219˗T87) is studied. The relationship between stress intensity factor (ΔK) and crack ratio (a/W) for different value of the crack length in base metal and the welded zone is presented. Paris curves for both welded and non-welded specimens and compared to study the effect of natural aging (NA) on FCGR and compared with non-aged specimens. The results obtained provide a base for the development of Structural Health Monitoring systems for the propagation of crack growth in such components.
12
Content available Analiza parametrów mechaniki pękania w warunkach I modelu obciążenia betonu
Bernatowicz A., Kazberuk A.
Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
|
2018
|
Z. 24 (174)
19–23
PL
Według najnowszych prognoz, fibrobetony jako jeden z kompozytów betonowych będą stale rozwijane. Kluczowa dla budownictwa idea zrównoważonego rozwoju zakłada bowiem tworzenie trwałych konstrukcji. Dodatek zbrojenia rozproszonego do betonu poprawia jego odporność na pękanie, a tym samym wydłuża okres eksploatacji. Znajomość parametrów mechaniki pękania jest więc tu kluczowa. Celem niniejszej pracy było określenie wpływu dodatku włókien bazaltowych do betonu na wartości współczynnika intensywności naprężeń oraz wielkość rozwarcia szczeliny (tzw. COD). Badania przeprowadzone zostały przy użyciu betonowych dysków o średnicy 150 mm i grubości 50 mm ze wstępnie uformowanymi szczelinami o długości 15, 45 lub 75 mm. Próby były prowadzone w warunkach I modelu obciążenia z wykorzystaniem maszyny wytrzymałościowej Zwick/Roell Z250. Otrzymane wyniki wskazują na zmianę charakteru pracy badanych elementów. Próbki bez włókien wykazywały typowo quasi-kruche cechy betonu, natomiast wraz ze wzrostem ilości dodawanego zbrojenia rozproszonego nabierały one cech quasi-plastycznych. Zależność ta nie była jednak jednoznaczna dla wszystkich próbek, co wynikało z heterogenicznej struktury betonu oraz tendencji do zbrylania się włókien.
EN
Nowadays fibre concrete, as one of the concrete`s composites, is still developing. The major idea of sustainable development deals with durability of constructions. Fibres in concrete improve resistant to cracks and by that increase durability. Taking this phenomenon into consideration, the knowledge of fracture mechanics parameters is really important. The aim of this paper was to determine the influence of basalt fibres addition to stress intensity factor and crack opening displacement (COD). Concrete discs 150 mm width and 50 mm thick with crack length’s 15, 45 or 75 mm were studied. Load was applied according to opening mode. Zwick/Roell Z250 machine was used in the experiment. Samples without fibres behave as quasi-brittle but these ones with fibres worked more like quasi–plastic material. Results were very diversified, because of heterogenic structure of concrete and the fibres tendency to fuse.
13
Content available Diagnostics of concrete elements after the fire
Plechawski S., Fic S. B.
Structure and Environment
|
2018
|
Vol. 10, no. 3
223--236
EN
The paper presents selected methods for determining the influence of fire on the load capacity of concrete elements - diagnostics and damages arising after application of fire temperatures. The subject may not seem new in terms of the well-known drop in the strength of concrete in fire conditions, but an important aspect discussed in the paper is the fracture toughness of concrete depending on high temperatures. Destructions, caused by fire temperatures, affects the physical and mechanical properties of concrete, and their size can be assessed using the stress intensity factor. According to our own research, the critical stress intensity factor KIC of concrete decreases faster than the dynamic modulus of elasticity, and also faster than compressive and tensile strength. The paper describes selected methods of diagnostics of construction elements from concrete damaged by fire.
PL
W referacie przedstawiono wybrane metody określania wpływu pożaru na nośność elementów betonowych - diagnostykę oraz uszkodzenia powstające po aplikacji temperatur pożarowych. Temat może nie wydaje się nowy w aspekcie, powszechnie znanego spadku wytrzymałości betonu w warunkach pożarowych, jednak istotnym zagadnieniem poruszonym w referacie jest odporność betonu na pękanie w zależności od wysokich temperatur. Destrukcje powstałe pod wpływem temperatur pożarowych wpływają na właściwości fizykomechaniczne betonu, a ich wielkość może być oceniana za pomocą współczynnika intensywności naprężeń. Z badań własnych wynika, że krytyczny współczynnik intensywności naprężeń KIC betonu zmniejsza się szybciej niż dynamiczny moduł sprężystości Edyn, a także szybciej niż wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie. W referacie opisano wybrane metody diagnostyki elementów konstrukcyjnych z betonu, uszkodzonych przez pożar.
14
Content available remote Evolution of tenacity in mixed mode fracture - volumetric approach
Zebri O., El Minor H., Bendarma A.
Mechanics and Mechanical Engineering
|
2018
|
Vol. 22, nr 4
931--938
EN
In fracture mechanics most interest is focused on stress intensity factors, which describe the singular stress field ahead of a crack tip and govern fracture of a specimen when a critical stress intensity factor is reached. In this paper, stress intensity factors which represents fracture toughness of material, caused by a notch in a volumetric approach has been examined, taking into account the specific conditions of loading by examining various U-notched circular ring specimens, with various geometries and boundary conditions, under a mixed mode I+II. The bend specimens are computed by finite element method (FEM) and the local stress distribution was calculated by the Abaqus/CAE. The results are assessed to determine the evolution of the stress intensity factor of different notches and loading distances from the root of notch. This study shows that the tenacity is not intrinsic to the material for all different geometries notches.
15
Content available remote Korzyści środowiskowe z optymalnego wykorzystania popiołów lotnych w betonie
Golewski G. L.
Materiały Budowlane
|
2018
|
nr 10
30--32
PL
W artykule oceniono korzyści środowiskowe wynikające z optymalnego zastosowania krzemionkowych popiołów lotnych (Fly ash – FA) jako aktywnych dodatków mineralnych do betonu. Przeanalizowano betony z dodatkiem FA w ilości 0%, 10%, 20% i 30%. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem I modelu pękania, analizując zmiany krytycznego współczynnika intensywności naprężeń KlcS . Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że optymalna ilość dodatku FA do betonu, powodująca maksymalny wzrost KlcS, wynosi 17%. Główne roczne korzyści związane z wykorzystania FA, w tej ilości, jako substytutu spoiwa cementowego, to: redukcja składowisk popiołów lotnych o 136 mln t; ograniczenie wydobycia zasobów naturalnych do produkcji klinkieru o 646 mln t; zmniejszenie zużycia energii potrzebnej do wyprodukowania klinkieru o 82 EJ i redukcja emisji CO2 powstającego podczas produkcji klinkieru o 697 mln t. Zastosowanie FA w technologii betonu jest zatem częścią trzech głównych postulatów zrównoważonego budownictwa.
EN
This article focuses on the assessment of environmental benefits resulting from the optimal use of siliceous fly ash (FA) as amineral additive to concrete. Concretes with the additives of: 0%, 10%, 20% and 30% FA were analyzed. The tests were performed taking into account the first model of cracking, analyzing the changes of critical stress intensity factors KlcS. It can be concluded that the optimum volume content of the FA, i.e. maximum increase of KlcS corresponds to 17%. Therefore, in this paper presents the main annual benefits associated with the use of FA in the amount of 17% as a substitute for cementitious binder. They are as follows: reduction of FA landfills by 136 mln t; reduction of extraction of natural resources for production of clinker by 646 mln t; reduction of energy consumption needed to produce clinker by 82 EJ and reduction of CO2 emission emitted during the production of clinker by 697 mln t. The use of FA in concrete technology is a part of the 3 main demands of sustainable construction.
16
Content available remote Finite elements analysis of the side grooved I-beam specimen for mode II fatigue crack growth rates determination
Lenkovskiy T. M., Kulyk V. V., Duriagina Z. A., Dzyubyk L. V., Vira V. V., Dzyubyk A. R., Tepla T. L.
Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering
|
2018
|
Vol. 86, nr 2
70--77
EN
Purpose: Carefully investigate the stress-strain state of the side grooved I-beam specimen with edge crack and determine the effect of crack length and crack faces friction on stress intensity factor at transverse shear. Design/methodology/approach: The finite element method was used to estimate the stress-strain state of I-beam specimen at transverse shear. For this purpose, a fullscale, three-dimensional model of the specimen was created, which precisely reproduces its geometry and fatigue crack faces contact. For the correct reproduction of the stress singularity at the crack tip, a special sub-model was used, which has been tested earlier in solving similar problems of fracture mechanics. In order to improve the accuracy of the calculations, for crack plane and cross-section of the specimen on the crack extension modeling, an algorithm for changing the crack length without changing the total number of elements in the model was developed and applied. Young's modulus and Poisson's ratio of structural steels were specified for the model material. The static loading of the model was realized assuming small scale yielding condition. The stress intensity factor was found through the displacement of nodes in the prismatic elements adjacent to the plane and the front of the crack. Findings: Mathematical dependences, which show an increase of stress intensity factor in the I-beam specimen with an increase in the crack length, and its decrease with an increase of crack faces friction factor at transverse shear, were established. The results are compared with the partial cases known from the literature and their good convergence was shown. Research limitations/implications: By analyzing the obtained graphical dependences, it is established that for relative crack lengths less than 0.4 there is a significant influence of the initial notch on the stress-strain state of the specimen, and for the lengths greater than 0.9 an influence of constrained gripping part took place. For this reason, all subsequent calculations were carried out in the range of relative crack length from 0.4 to 0.9, which represents the applicability range of the final calculation formula. Increasing of the crack faces friction factor from 0 to 1 monotonically reduces the stress at the crack tip. For a short crack, this effect is 1.5 times greater than for a long one, which is reflected by the calculation formula. Practical implications: Using the proposed calculation formula, one can calculate the stress intensity factor in the I-beam specimen, and to determine the crack growth resistance characteristics of structural steels at transverse shear. Originality/value: A new, easy-to-use in engineering calculations formula is proposed for stress intensity factor determination in the I-beam specimen at transverse shear. The formula takes into account crack faces friction for various crack lengths.
17
Content available Fem analysis of pressure vessel with an investigation of crack growth on cylindrical surface
Balac M., Grbovic A., Petrovic A., Popovic V.
Eksploatacja i Niezawodność
|
2018
|
Vol. 20, no. 3
378--386
EN
To ensure reliability of pressure vessels during service it is necessary to (1) know properties of materials used in their design and (2) evaluate vessels’ behaviour under different working conditions with satisfying accuracy. Due to various technical and/or technological requirements, nozzles are usually welded on vessel’s shell producing geometrical discontinuities that reduce the safety factor. To evaluate their influence, vessels with two different nozzles were experimentally studied and critical areas for crack initiation have been identified by 3D Digital Image Correlation (DIC) method. After that, the numerical analysis of equivalent 3D finite element model was performed and obtained results were compared with experimental values. In the most critical area, next to the one of the nozzles, crack was initiated and then growth of the damage was simulated using extended finite element method (XFEM). In this paper evaluation of stress intensity factors (SIFs) along crack path is presented, as well as the most probable direction of the crack propagation on the shell. Based on SIFs values, critical length of the crack and number of pressure cycles to the final failure were estimated.
PL
Aby zapewnić niezawodność zbiorników ciśnieniowych podczas pracy, konieczna jest (1) znajomość właściwości materiałów zastosowanych do ich konstrukcji oraz (2) wystarczająco dokładna ocena zachowania zbiornika w różnych warunkach pracy. Ze względu na różne wymagania techniczne i/lub technologiczne, króćce zwykle spawa się do płaszcza zbiornika, w wyniku czego powstają geometryczne nieciągłości, które zmniejszają współczynnik bezpieczeństwa. Aby ocenić ich wpływ, przeprowadzono eksperymentalne badania zbiorników z dwoma różnymi króćcami i określono obszary krytyczne dla inicjacji pęknięć wykorzystując metodę trójwymiarowej cyfrowej korelacji obrazu (DIC). Następnie przeprowadzono analizę numeryczną równoważnego modelu elementów skończonych 3D, a uzyskane wyniki porównano z wartościami eksperymentalnymi. W najbardziej krytycznym obszarze, w pobliżu jednego z króćców, inicjowano pęknięcie, a następnie symulowano rozwój uszkodzenia przy użyciu rozszerzonej metody elementów skończonych (XFEM). W artykule przedstawiono ocenę współczynników intensyfikacji naprężeń (SIF) wzdłuż ścieżki pękania oraz najbardziej prawdopodobnego kierunku propagacji pęknięć na płaszczu zbiornika. Na podstawie wartości SIF, oszacowano krytyczną długość pęknięcia i liczbę cykli ciśnieniowych do ostatecznego uszkodzenia.
18
Content available remote Prediction of crack propagation direction in the cemented total hip prosthesis
Charef D., Serier B.
Mechanics and Mechanical Engineering
|
2017
|
Vol. 21, nr 3
703--716
EN
The major inconvenient of the Poly methyl methacrylate (PMMA) is the crack formation; this phenomenon takes place during the polymerization process which is the result of an exothermic chemical reaction. In this context, this study aims to predict the behavior of macros cracks situated in the most heavily loaded sites in newly used bone cement. In fact, the prediction of crack propagation directions in bone cement during exercising the most practiced activity by patients allows determination of the most favorable cracking directions and subsequently provides orientations for the studies aiming to fight against this phenomenon.
19
Content available remote Axisymmetric torsion of an internally cracked elastic medium by two embedded rigid discs
Madani F., Kebli B.
Mechanics and Mechanical Engineering
|
2017
|
Vol. 21, nr 2
363--377
EN
The present work aims to investigate a penny-shaped crack problem in the interior of a homogeneous elastic material at the symmetry plane, under an axisymmetric torsion by two circular rigid discs symmetrically located in the elastic medium. The two discs rotate with the same angle in the different direction about the axis passing through their centers. The general solution of this problem is obtained by using the Hankel transforms method. The corresponding doubly mixed boundary value problem associated with the rigid disc and the penny-shaped is reduced to a system of dual integral equations, which are transformed, to a Fredholm integral equations of the second kind. Using the quadrature rule, the resulting system is converted to a system of infinite algebraic equations. The variation in the displacement, stress and stress intensity factor are presented for some particular cases of the problem.
20
Content available remote Uogólniona odporność na pękanie betonu z popiołami lotnymi
Golewski G. L.
Materiały Budowlane
|
2017
|
nr 10
19--21
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu dodatku krzemionkowych popiołów lotnych (FA) na uogólnioną odporność na pękanie betonu zwykłego. Badania przeprowadzono na trzech rodzajach próbek z dodatkiem FA w ilości: 0% (FA-00), 20% (FA-20) i 30% (FA-30). Oceniano wytrzymałość na ściskanie betonów fcm oraz odporność na pękanie przy: I., II. i III. modelu pękania, po 3, 7, 28, 90, 180 i 365 dniach. Odporność na pękanie wyznaczano na podstawie krytycznych współczynników intensywności naprężeń: KIc, KIIc, KIIIc, a następnie obliczano uogólnioną odporność na pękanie Kc. Na podstawie wyników z przeprowadzonych eksperymentów sformułowano praktyczne wskazówki i zalecenia dotyczące stosowania kompozytów z dodatkiem FA w przemyśle betonów.
EN
The paper presents investigation of how the usage of siliceous fly ash (FA) in plain concrete affects of its generalized fracture toughness. Three test groups were constituted with the replacement percentages as: 0% (FA-00), 20% (FA-20) and 30% (FA-30). In the coarse of experiments, measurements of compressive strength fcm of concrete were done as well as fracture toughness for: I., II. and III. model of cracking after: 3, 7, 28, 90, 180 and 365 days. Fracture toughness of concretes was determined based on the critical stress intensity factors: KIc, KIIc, KIIIc, and then a generalized fracture toughness Kc was calculated. On the basis of the obtained results, several practical tips and recommendations on the use of plain concretes with the FA, in concrete industry are given.
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.