W artykule omówione zostało zagadnienie odporności na pękanie stalowych elementów konstrukcyjnych obiektów mostowych ze stali zgrzewnych (XIX wiek). Obiektem zainteresowań autorów były fragmenty konstrukcji stalowych hali Dworca Głównego we Wrocławiu (ozn. B) oraz przepustu kolejowego na trasie Jelenia Góra-Żagań – szlak Lwówek Śląski (ozn. A). Dokonano analiz metalograficznych wybranych elementów konstrukcyjnych. W toku przeprowadzonych badań wykazano obecność procesów degradacyjnych tych zabytkowych gatunków stali. Procesy te polegały głównie na wydzieleniach kruchych faz we wnętrzach ziaren ferrytu jak również na ich granicach. Wyznaczono właściwości mechaniczne oraz odporność na pękanie metodą całki J dla próbek pobranych z elementów Dworca Głównego we Wrocławiu. Wykazano, że odporność na pękanie – wyrażona krytyczną wartością całki J – w kierunku walcowania jest znacząco wyższa niż w kierunku poprzecznym do walcowania. Przeprowadzono także symulację komputerową inicjacji wzrostu pęknięcia. Uzyskane na drodze symulacji numerycznych (w środowisku Abaqus) wyniki dobrze korespondują z danymi doświadczalnymi krzywych J-R. Wartym odnotowania jest fakt, że każdorazowo, uzyskane wyniki (na drodze symulacji) wykazują tendencję do „przeszacowania” wartości odporności na pękanie wyrażonej w krytycznych wartościach całek J w stosunku do danych eksperymentalnych. Mimo to, uzyskane wyniki są dalece niższe od wartości krytycznych całek J charakteryzujące współczesne niskowęglowe stale konstrukcyjne (S235JR lub S355JR).
EN
The results of tests of nineteenth century structural elements from the "Dworzec Główny" Main Railway Station in Wrocław and the structural elements from the culvert located along the train line Jelenia Gora - Lwowek Slaski are presented. The presence of micro-structural degradation processes in each investigated material have been identified. The results of static ten-sile strength have been also presented. The fracture toughness (based on J integral) results and J-R resistance behavior have been discussed. The methodology for the determination of JR curves using the finite element method in Abaqus environment is presented and discussed in the numerical parts of issue.
Poliuretanowe elastomery zastępują w układach zawieszenia pojazdów mechanicznych materiały gumowe. W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych elastomerów poliuretanowych. Główną uwagę poświęcono odporności na pękanie i rozdzieranie elastomerów poliuretanowych w dwóch różnych konfiguracjach twardości – 80ShA – zbliżonej do twardości seryjnie użytkowanych gumowych elastomerów i 90ShA dedykowanej dla pojazdów, gdzie wymagana jest większa sztywność zawieszenia. Zbadano wpływ twardości tworzywa na odporność na pękanie wyrażoną w krytycznej wartości energii Wf oraz odporności na rozdzieranie. Wykazano, że wśród powszechnie stosowanych materiałów o dwóch twardościach; 80ShA i 90ShA, występują znacząco różne mechanizmy dyssypatywne przed frontem szczeliny. Pomimo zbliżonych wartości wydłużenia całkowitego przy zerwaniu (statyczna próba rozciągania próbek gładkich) zaobserwowano istotnie różną skłonność materiału do pochłaniania energii, jak również odporności na rozdzieranie. Z perspektywy użytkowej parametry te są kluczowe w kontekście dynamicznego charakteru pracy tego typu materiałów.
EN
In the paper, the experimental results of the mechanical investigation have been presented. The main attention was paid to fracture toughness and tearing resistance of polyurethane elastomers in terms of two different hardness configurations; 80ShA and 90ShA. The impact of material hardness on the fracture resistance is reflected in experimental results. For fracture toughness characterization, the EWF (essential work of fracture) method was involved. It has been shown, that the 80ShA and 90ShA materials demonstrate completly different behavior under high stress concentration condition - see the results for the cracked DENT specimens. The higher values of the essential work of fracture for the 90ShA material confirm a higher ductility level of this material. From the perspective of usefulness of fracture mechanics, the energy approach seems to be crucial in the context of the real operating conditions of the bushing in suspension system of vehicles.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.