Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Residual stress development in railroad rails – a parametric study

100%

Pazdanowski M.

|

tom R. 111, z. 6-B

83--94

EN

This paper presents the results of a parametric study undertaken to analyse the influence that changes in the material model and contact zone parameters may have on residual stress levels. A simplified shakedown based mechanical model is used to estimate the residual stress distributions due to simulated contact loads. An information on final shakedown state of the rail subjected to given loading program is obtained at a substantially reduced computational cost compared to the standard incremental analysis. A 50% increase in peak contact pressure may increase the longitudinal residual stress level by over 700%. The dependence of peak residual stresses on changes in the hardening ratio is almost linear, while the dependence of peak residual stresses on changes in the yield limit indicates a quadratic relationship. The research indicates that in future applications, a simplified treatment of the rail/wheel interface is justified, as long as the peak pressure in the contact zone is estimated correctly. The residual stresses in rails induced by service conditions may reach very high values, on a par with the material yield limit. This effect is aggravated by the operating procedure of increasing wheel axle loads.

PL

W niniejszym opracowaniu przedstawiono wyniki studium parametrycznego przeprowadzonego w celu zbadania wpływu zmian modelu materiału i parametrów strefy kontaktu na poziom naprężeń resztkowych w szynie kolejowej. Uproszczony model mechaniczny, oparty na teorii plastycznego przystosowania, został zastosowany do oszacowania rozkładu naprężeń resztkowych wywołanych symulowanymi obciążeniami kontaktowymi. Stwierdzono, że 50% wzrost maksymalnego ciśnienia w strefie kontaktu skutkuje wzrostem maksymalnych naprężeń resztkowych o około 700%, przy czym zależność maksymalnych naprężeń resztkowych od zmian współczynnika wzmocnienia materiału szyny ma charakter liniowy, podczas gdy zależność tych samych naprężeń od wartości granicy plastyczności ma charakter kwadratowy. Przeprowadzone obliczenia wskazują, że uproszczone traktowanie strefy kontaktu koło/szyna jest uzasadnione, jak długo maksymalne wartości ciśnienia w tej strefie są oszacowane poprawnie. Naprężenia resztkowe w szynie kolejowej, wywołane przez obciążenia eksploatacyjne kołami taboru, mogą osiągnąć bardzo duże wartości, porównywalne z wartością granicy plastyczności materiału. Efekt ten pogłębia się na skutek zwiększania obciążeń na oś taboru.

2

Residual stresses as a factor of railroad rail fatigue

100%

Pazdanowski M.

|

tom R. 111, z. 4-B

39--46

EN

An analysis of the influence of residual stresses on material fatigue is presented in this paper. Residual stress distribution in railroad rails subjected to simulated service loads is considered. A mechanical model based on the plastic shakedown theory was used to determine residual stresses and the Dang Van fatigue criterion was applied.

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu naprężeń resztkowych wywołanych symulowanym obciążeniem szyn kolejowych kołami taboru kolejowego na zmęczenie materiału szyny. Do wyznaczenia rozkładu naprężeń resztkowych zastosowano model mechaniczny oparty na teorii plastycznego przystosowania, a jako kryterium zmęczeniowe przyjęto kryterium Dang Vana.

3

Design using special steel sheet profiles – procedures developed within the framework of Grispe and Grispe Plus projects

63%

Maslak M. , Pazdanowski M.

|

tom Vol. 65, nr 4

249--261

EN

New computational procedures developed within the framework of international research projects „Grispe” and „Grispe Plus” are briefly presented and characterised here. Considered algorithms pertain to the verification of bearing capacity and serviceability of selected bearing structure components erected with especially shaped thinwalled sheet metal panels. Structural components of this type are so far rather absent from the codes, and as a result the unequivocal design requirements have not been developed for them. Key problems related to the detailed analysis of the following element classes: steel decks with embossments, indentations and/or outwards stiffeners; liner trays; corrugated sheeting; curved profiles; cladding and roof profile assemblies; perforated and holed profiles; external interlocking planks and their assemblies are indicated in the text. The procedures formulated as a part of the projects indicated above have been delivered to CEN as an official proposal of amendments and/or additions submitted for introduction to the new generation of Eurocodes currently under preparation, and especially as an extension to the code EN 1993-1-3.

PL

Na tle krótkiej charakterystyki zakończonego z końcem 2018 roku międzynarodowego projektu badawczego “Grispe Plus”, w którym czynny udział brała Politechnika Krakowska, a także poprzedzającego ten projekt projektu “Grispe”, przedstawiono podstawowe założenia nowo opracowanych procedur obliczeniowych dotyczących siedmiu klas cienkościennych elementów konstrukcyjnych wykonanych z użyciem specjalnie kształtowanych paneli stalowych blach profilowanych. Tego typu elementy są jak dotąd słabo obecne w normalizacji, co sprawia że nie opracowano odniesionych do nich jednoznacznych zasad i wymogów projektowania. Są one jednak w nowoczesnym budownictwie powszechnie stosowane w praktyce, zwłaszcza przy kształtowaniu coraz bardziej udoskonalanych zestawów lekkiej obudowy, a ich wykorzystanie wymuszają nie tylko względy estetyczne i użytkowe ale także, a może przede wszystkim, kalkulacja ekonomiczna. Prezentowane założenia oraz opracowane na ich podstawie algorytmy obliczeniowe dotyczą kolejno: paneli wykonanych z blach profilowanych, o ściankach lokalnie usztywnionych przetłoczeniami, podłużnymi lub okrągłymi; analogicznych paneli z zewnętrznym podłużnym usztywnieniem pasów kształtowanym w formie jaskółczego ogona; kaset ściennych z szerszym niż to zastrzeżono w dotychczasowej wersji normy EN 1993-1-3 rozstawem mocowania kołnierzy; przekryć dachowych wykonanych z blachy falistej o sinusoidalnie formowanej fałdzie; paneli łukowych skonstruowanych z blach profilowanych wzdłuż długości łuku; połączeń blach profilowanych wykonanych z zastosowaniem jednostronnej lub dwustronnej zakładki lub też takich, które zrealizowano z użyciem wprowadzonej dodatkowo wkładki wzmacniającej; przekryć z blach profilowanych z perforacją środnika i/lub pasów, zrealizowaną na regularnej siatce kwadratu; przekryć z blach profilowanych z pojedynczymi lub co najwyżej podwojonymi otworami w ściskanym pasie, okrągłych albo o kształcie kwadratu, oraz paneli linearnych lekkiej obudowy, łączonych ze sobą na samozazębiające się zamki typu szewron – klip. Każda z proponowanych procedur została opracowana w formie oficjalnego zgłoszenia wysłanego do CEN z sugestią wprowadzenia odpowiednich korekt lub też ewentualnego uzupełnienia dotychczasowego zakresu obecnie stosowanej normy EN 1993-1-3. Działanie to wpisuje się w szerszą akcję opracowywania nowej generacji eurokodów, wspieraną i finansowaną ze środków Unii Europejskiej.