Badania zmęczeniowe materiałów i elementów konstrukcyjnych jako ciągle aktualne wyzwanie współczesnego inżyniera

• Autorzy: Szymczak, Tadeusz , Kowalewski, Zbigniew L. , Brodecki, Adam , Makowska, Katarzyna

Warianty tytułu

EN

Fatigue testing of materials and structural elements as a still current challenge for engineers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wybrane aspekty pro gramów badawczych dotyczących zmęczenia materiałów i elementów konstrukcyjnych. Zaprezentowano projekty najczęściej stosowanych próbek. Omówiono szczegóły techniczne prowadzenia badań gotowych wyrobów (z przeznaczeniem dla przemysłu motoryzacyjnego). Podkreślono także postęp w badaniach zmęczeniowych, dzięki wprowa- dzeniu nowoczesnych technik optycznych. Ponieważ równie istotnym elementem badań zmęczeniowych jest ocena zmian strukturalnych na poziomie mikro, tego typu testy omówiono na przykładzie analizy strukturalnej prób przeprowadzonych dla złączy spawanych ze stali wysoko- wytrzymałej S700MC, zaczepów kulowych oraz śrub wytrzymałościowych.

EN

The article presents selected aspects of research programs concerning the fatigue of materials and structural elements. Designs of the most commonly used specimens are presented. Technical details of testing on the final products (for the automotive industry) are discussed. The work also emphasizes the progress in fatigue testing thanks to the introduction of modern optical techniques. Since an equally important element of fatigue testing is the assessment of structural changes at the micro level, this type of tests is discussed taking as the representative examples the structural analysis of tests carried out for welded joints made of the S700MC high-strength steel, coupling balls and strength bolts.

Słowa kluczowe

PL

zmęczenie materiału; technika optyczna; próba wytrzymałościowa; fraktografia

EN

fatigue of material; optical techniques; strength testing; fracture analysis

• Czasopismo: Przegląd Techniczny : Gazeta Inżynierska
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 7
• Strony: 26--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Szymczak, Tadeusz

• Instytut Transportu Samochodowego, Zakład Homologacji i Badań Pojazdów

autor

Kowalewski, Zbigniew L.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Zakład Mechaniki Doświadczalnej

autor

Brodecki, Adam

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Zakład Mechaniki Doświadczalnej

autor

Makowska, Katarzyna

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechatroniki Uzbrojenia i Lotnictwa

Bibliografia

• [1] Kocańda S. 1985. Zmęczeniowe Pękanie Metali. Warszawa: WNT.
• [2] Kocańda S., Szala J. 1997. Podstawy obliczeń zmęczeniowych. Warszawa: PWN.
• [3] Kowalewski Z.L.2011. „Zmęczenie materiałów – podstawy, kierunki badań, ocena stanu uszkodzenia”. Siedemnaste Seminarium NIENISZCZĄCE BADANIA MATERIAŁÓW Zakopane, 8-11 marca 2011.
• [4] Kowalewski Z.L., Kukla D., Szymczak T. 2021,. „Postępy w diagnostyce rozwoju uszkodzenia materiałów poddawanych symulowanym obciążeniom eksploatacyjnym – blaski i cienie”. Dozór Techniczny 3:12–16.
• [5] Kowalewski Z.L. 2008. Współczesne Badania Wytrzymałościowe – Kierunki i Perspektywy Rozwoju. Warszawa: Biuro Gamma.
• [6] Kowalewski Z.L .2008. Kierunki i Perspektywy Rozwoju Badań Wytrzymałościowych. Warszawa: Wydawnictwo ITS.
• [7] Socha G. 2002. „Nowa metoda pomiaru zniszczenia zmęczeniowego materiałów konstrukcyjnych”. Dozór Techniczny 6: 121–124.
• [8] Szymczak T., Cholewiński S., Sobolewski T. 2020. „Badania wytrzymałościowe i stanowiskowe – jako narzędzie do oceny jakości technicznej materiałów i komponentów konstrukcyjnych związanych z bezpieczeństwem ruchu drogowego”. Bezpieczeństwo Ruchu Drogowego (BRD) 3-4: 21–24.
• [9] Szymczak T., Brodecki A., Makowska K., Kowalewski Z.L. 2019. “Tow truck frame made of high strength steel under cyclic loading”. Materials Today: Proceedings 12(2): 207–212.
• [10] Szymczak T., Kowalewski Z.L., Brodecki A. Testy stanowiskowe w ocenie trwałości zmęczeniowej podzespołów motoryzacyjnych, Dozór Techniczny, 1, 2020, s. 26-34.
• [11] Szymczak T., Cholewiński S., Brodecki A., Łączyński J. 2022. “Mechanical coupling devices to various types of vehicles under cyclic loading”. International Journal of Automotive Technology 23(1): 159-–167. DOI 10.1007/s12239–022–0013–2.
• [12] Kukla D., Grzywna P., Karczewski R. 2014. „Ocena rozwoju uszkodzenia zmęczeniowego na podstawie zmian odkształcenia i parametrów prądowirowych w kolejnych cyklach obciążenia”. Przegląd Spawalnictwa 5: 23–31.
• [13] Grzywna P., Kukla D., Kowalewski Z.L., Kopeć M., Wyszkowski M. 2017. „Zastosowanie elektronicznej interferometrii plamkowej do lokalizacji uszkodzeń zmęczeniowych”. XXIII Seminarium NIENISZCZĄCE BADANIA MATERIAŁÓW Zakopane, 15-17 marca 2017, 171-188.
• [14] Szymczak T., Kowalewski Z.L. 2021. „Zastosowanie klepsydrycznej próbki rurkowej do wyznaczania właściwości mechanicznych materiałów konstrukcyjnych”. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej 302, Mechanika t. XXXVII, 93, , 41-51. DOI: http://dx.doi.org/10.7862/rm.2021.04.
• [15] Kelly D.A. 1976. “Problems in creep testing under biaxial stress systems”. J. Strain Analysis 11: 1–6.
• [16] Szymczak T., Grzywna P., Kowalewski Z.L 2013. „Nowoczesne metody określania wytrzymałościowych właściwości materiałów konstrukcyjnych”. Transport Samochodowy 1: 79–104.
• [17] Lord J.D., Digital Image Correlation (DIC), Modern stress and strain analysis. A state of the art guide to measurement techniques, BSSM Technical Editors: J. Eaton Evans, J.M. Dulie-Barton, R.L. Burguete, 2009, 14-15.
• [18] Kowalewski Z.L., Dietrich L., Kopeć M., Szymczak T., Grzywna P. 2016. Nowoczesne systemy optyczne w badaniach mechanicznych – budowa, działanie, zastosowania, XXII Seminarium Nieniszczące Badania Materiałów, Zakopane.
• [19] Kowalewski Z.L., Ustrzycka A., Szymczak T., Makowska K., Kukla D. 2019. “Damage Identification Supported by Nondestructive Testing Techniques, Plasticity, Damage and Fracture in Advanced Materials”, Springer, Online ISBN978-3-030-34851-9, ISBN 978-3-030-348502, pp. 67-117.
• [20] Staub F., Bubliński J. 1957. „Badania mikroskopowe przełomów”. Mechanika; Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej 4(1,) 23_46.
• [21] Mazanek K., Śnieżek L., Ślęzak T. 2013. „Badania zmęczeniowe połączeń spawanych wysokowytrzymałej stali S960QL”. Biuletyn WAT LXII(1): 253_260.
• [22] Szymczak T., Prochenka P., Makowska, Kowalewski Z. 2022. “Fatigue of the high strength steel and its weld”. 19th International Conference On Experimental Mechanics ICEM, 17- 21.07.2022, Kraków, Poland.
• [23] Regulamin nr 55 Organizacji Narodów Zjednoczonych (ONZ) – Jednolite przepisy dotyczące homologacji mechanicznych elementów sprzęgających zespołów pojazdów.