This research paper applies the finite element method as a methodology to evaluate the structural performance of nonlinear viscoelastic solids. A finite element algorithm was built and developed to simulate the mathematical nonlinear viscoelastic material behavior based on incremental constitutive equations. The derived Equation of the incremental constitutive included the complete strain and stress histories. The Schapery’s nonlinear viscoelastic material model was integrated within the displacement-based finite element environment to perform the analysis. A modified Newton-Raphson technique was used to solve the nonlinear part in the resultant equations. In this work, the deviatoric and volumetric strain–stress relations were decoupled, and the hereditary strains were updated at the end of each time increment. It is worth mentioning that the developed algorithm can be effectively employed for all the permissible values of Poisson’s ratio by using a selective integration procedure. The algorithm was tested for a number of applications, and the results were compared with some previously published experimental results. A small percentage error of (1%) was observed comparing the published experimental results. The developed algorithm can be considered a promising numerical tool that overcomes convergence issues, enhancing equilibrium with high-accuracy results.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A garment should receive elongations and deformations of proper magnitude in various directions during its exploitation. It should also return to its previous shape. Elastane yarn extends the deformation possibilities of woven fabrics. The aim of this research was to establish a method for correct evaluation of garment behaviour during its manufacture and wear. An original method was created to evaluate the deformation anisotropy of fabrics under tension. The main idea of the experimental part was to evaluate the deformation of specimens after loading. At each experimental stage after delayed recovery, we measured the decrease in the specimen’s width, the shear angles, the difference in length of the specimen’s edges, the elongation at a fixed load, and the width of the specimen. The weave structure of textile fabrics, the existence of elastane fibre and the direction of the tensile force have an influence on the non-uniformity of the deformation. The anisotropy of tested woven fabrics also depends on the type of yarns and their structure, as well as on the warp and weft yarn orientation with respect to the tensile force. The results of this experiment also showed that the structure of elastane influences the anisotropy of deformation of fabrics. This method can be used not only for stretched but also for other fabrics which have larger anisotropy of tensile properties.
PL
Ubiory powinny wykazywać odpowiednie wydłużenia i deformacje w różnych kierunkach podczas ich użytkowania. Powinny one również wracając do poprzedniego stanu po ustaniu czynnika odkształcającego. Przędze elastomerowe zwiększają możliwość deformacji tkanin. Celem przedstawionych badań było opracowanie metody dla określenia prawidłowego zachowania ubioru podczas produkcji i użytkowania. Opracowano oryginalną metodę oceny anizotropii deformacji tkanin podczas naprężania. Głównym celem części eksperymentalnej było określenie deformacji przygotowanych próbek po ich obciążeniu. W każdym eksperymentalnym stadium po odprężeniu w określonym czasie mierzono zmniejszenie szerokości próbki, kąty przesunięcia, różnice w długości krawędzi próbki, wydłużenie przy stałym obciążeniu i szerokość próbki. Stwierdzono, że struktura tkaniny, zawartość włókien elastomerowych i kierunek działania siły naprężającej mają wpływ na nierównomierność deformacji. Anizotropia badanych próbek zależała również od typu przędzy i jej struktury oraz orientacji przędz osnowy i wątku w stosunku do przyłożonej siły rozciągającej. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują również, że struktura przędzy elastomerowej wpływała na anizotropię tkanin. Opracowana metoda może być zastosowana nie tylko dla tkanin z udziałem elastomerów ale również innych tkanin, które mogą wykazywać się anizotropia właściwości.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper is dealing with a new experimental set-up built to get magneto-mechanical behaviour of ferromagnetic materials under biaxial stress state. This set-up is using the more recent techniques of measurement. An uniaxial set-up is nevertheless required to get reference magneto-mechanical measurements. First results concerning the magneto-mechanical behaviour of an iron-cobalt alloy submitted to uniaxial stress are presented.
PL
Przedstawiono nowe stanowisko badawcze do określania właściwości magnetomechanicznych materiałów poddanych dwuosiowym obciążeniom. Układ wykorzystuje nowe techniki pomiaru. Jako układ odniesienia użyto układu do badania obciążeń jednoosiowych. Przedstawiono wyniki badań właściwości stopów FeCo.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
It is very difficult to measure the two-dimensional magnetic properties in a high flux density range, because we have to control the magnetic flux density to be a sinusoidal waveform. This paper presents results obtained in the designing of a new measurement device, which can be applied to a high flux density condition.
PL
Przedstawiono nowe stanowisko badawcze do określania właściwości magnetomechanicznych materiałów poddanych dwuosiowym obciążeniom. Układ wykorzystuje nowe techniki pomiaru. Jako układ odniesienia użyto układu do badania obciążeń jednoosiowych.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper describes recent development of 2D magnetic measurements under externally applied 1D stress. The measurement setup allows a broad range of 2D alternating and rotational magnetic measurements in laminated electrical steels. The mechanical stress ranges from elastic compression to plastic tension up to destruction. The automatic feedback control allows carrying out a broad range of strictly controlled magnetic measurements. Typical grain-oriented and non-oriented electrical steels are investigated at 2D alternating and rotational magnetizations.
PL
Przedstawiono dwuwymiarowe badania właściwości magnetycznych materiału poddanego jednosiowym naprężeniom. Stanowisko pomiarowe umożliwiało badania dwuwymiarowe laminowanych blach elektrotechnicznych przy wymuszeniu osiowym i rotacyjnym. Naprężenia mechaniczne zawierały się między elastycznym ściskaniem, a plastycznym rozciąganiem aż do zniszczenia materiału. Automatyczne sprzężenie zwrotne pozwalało na realizowanie założonych warunków magnesowania. Badano typowe blachy anizotropowe i izotropowe przy magnesowaniu osiowym i rotacyjnym.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The shear behaviour of fabrics and the phenomenon of buckling is analysed during the uniaxial tension of a bias cut specimen. The image analysis method is proposed to define critical shearing conditions and to analyse the deformation processes of bias-stretched fabric. The critical tension load, critical elongation and critical shear angle are defined on the basis of a grey-scale value I variation in the images of the fabric specimen. It is found that the dispersal of a grey-scale value CV can be used to estimate the surface waviness of stretched fabric. It is shown that a simple uniaxial tension experiment supplemented by image analysis can be used not only to define the shear parameters of a fabric but also to explain fabric behaviour in greater depth due to analysis of the buckling phenomenon.
PL
Wpływ obciążeń ścinających i zjawisko wyboczenia były analizowane podczas osiowego obciążenia próbki wyciętej skośnie z materiału. Metoda komputerowej analizy obrazu została zastosowana dla badania procesu deformacji skośnie wyciętej próbki. Krytyczne obciążenie, krytyczne wydłużenie i krytyczny kąt ścinania zostały zdefiniowane na podstawie wartości szarej skali i zmian obrazu próbki. Stwierdzono, że znajomość wartości szarej skali może być wykorzystana dla określenia sfalowania powierzchni rozciąganej próbki. Pokazano, że prosty eksperyment osiowego rozciągania próbki, uzupełniony analizą obrazu może być zastosowany nie tylko do zdefiniowania parametrów ścinania materiału tekstylnego, ale również dzięki przeprowadzonej analizie, dla wytłumaczenia zjawiska wyboczenia zachowania się próbki w jej głębszych warstwach.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper deals with the safety criteria of design for an infinite fatigue life of machinery parts. Uniaxial and multiaxial zero mean stress are considered. In the latter case, constant-amplitude in-pase stress components, as well as random-amplitude synchronous stress components, are taken into account. Dimensionless and relative safety margins for these stress states are defined. The presented criteria refer to ductile materials showing true fatigue limits. Transformation rules in the plane are given for fatigue limits references to coordinate system different than the componets of the plane stress.
PL
Rozpatrywane są kryteria nieograniczonej trwałości zmęczeniowej części maszyn przy jedno- i wieloosiowych stanach wahadłowych naprężeń o zgodnych w fazie stałoamplitudowych składowych oraz o synchronicznych składowych z losowo zmiennymi amplitudami. Zdefiniowano bezwymiarowe i względne marginesy bezpieczeństwa dla tych stanów. Przedstawione kryteria dotyczą materiałów ciągliwych posiadających granice zmęczenia. Dla granic zmęczenia odnoszących sie do innego układu współrzędnych niż składowe płaskiego stanu naprężenia podano reguły transformacji na płaszczyźnie.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.