Przedmiotem niniejszych badań eksperymentalnych była miara stopnia nieproporcjonalności. W kryterium (1) jest ona wyrażona ilorazem pola pod ścieżką obciążenia do pola koła opisanego na ścieżce. W liczniku wyrażenia występuje funkcja wagowa, dzięki której stopień nieproporcjonalności zależny jest także od położenia obracających się wektorów, w stosunku do płaszczyzny krytycznej.
EN
Within the framework of research on fatigue loading nonproportionality experimental research has been carried out in which this kind of loading has been modelled. The experiment methodology has been connected with the usage of equivalent stress, based on the idea of the critical plane. The aim of this work was the verification of critical plane choosing method. For that purpose analysis of fatigue crack plane directions has been carried out. From the analysis results it can be seen that directions of fatigue crack planes are in constant relation with critical plane position.
The paper deals with the experimental verification of a model of the fatigue loading nonproportionality. The assumption of the proposed model is that the loading nonproportionality degree depends on: (a) modules of vectors of rotating stresses, (b) angular distances of these stres s vectors measured in relation to the critical pIane. The performed experiment involved modeling of the nonproportional fatigue loading through programmed changes of principal axes positions. Different positions of the principal axes were obtained by using two loading blocks: fully reversed torsion and complex loading, that is to say, tension-compression and torsion. During the tests, the influence of the range of the orientation angle of principle axes on fatigue life was examined. The obtained results allowed one to confirm the thesis that the nonproportionality degree depends also on the angular distance in which the stress vector acts in relation to the critical pIane.
PL
W artykule przedstawiono weryfikację eksperymentalną modelu nieproporcjonalności obciążenia zmęczeniowego, który był podstawą sformułowanych przez autora wieloosiowych kryteriów zmęczeniowych. W modelu tym zakłada się, że w warunkach obciążeń nieproporcjonalnych można wyróżnić płaszczyznę krytyczną. Jednocześnie, obrót osi głównych powodować może intensyfikację procesu kumulacji uszkodzeń zmęczeniowych. Decyduje o tym stopień nieproporcjonalności obciążenia. W przyjętym modelu założono, że o stopniu nieproporcjonalności obciążenia decydują: (a) moduły wektorów obracających się naprężeń, (b) kątowe odległości wektorów tych naprężeń mierzone w stosunku do płaszczyzny krytycznej. Zrealizowany eksperyment polegał na modelowaniu zmęczeniowego obciążenia nieproporcjonalnego poprzez programowane zmiany położenia osi głównych. Różne położenia osi głównych uzyskiwano realizując dwu blokowy program obciążeń: wahadłowego skręcania i obciążenia złożonego, w tym przypadku rozciągania ze skręcaniem. Badano wpływ zmian położenia osi głównych w trakcie próby uzyskiwaną na trwałość zmęczeniową. Otrzymane wyniki dają podstawę do przyjęcia tezy, że stopień nieproporcjonalności zależy nie tylko od modułów obracających się naprężeń, ale jest zależny także od odległości kątowej, w jakiej wektor naprężenia działa w stosunku do płaszczyzny krytycznej.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy omówiono istotny wpływ nieproporcjonalności obciążenia zmęczeniowego na trwałość zmęczeniową. Na tym tle przedstawiono model fizyczny zjawiska zmęczenia nieproporcjonalnego. Zaproponowano kryterium trwałości zmęczeniowej dla obciążeń nieproporcjonalnych. Na zbiorze eksperymentalnych danych literaturowych przeprowadzono weryfikację obliczeniową kryterium. Wyniki weryfikacji są obiecujące.
EN
The crucial influence of fatigue loading non-proportionality on fatigue life has been shown in the paper. The physical model of non-proportional fatigue phenomenon has been proposed. The fatigue life criterion, basing on the physical model, has been discussed. Computational verification has been carried out using experimental data from literature. Four sets of data have been used. For each set of data four fatigue life curves have been plotted: for torsion - k1, for biaxial proportional loading using proposed criterion - k2, for biaxial non-proportional loading using proposed criterion with non-proportionality measure - k3 and for biaxial non-proportional loading using proposed criterion without non-proportionality measure - k4. Comparison of the curves k4 with k2 and k1 shows influence of loading non-proportionality on fatigue life. Comparison of the curves k3 with k1 and k2 shows good agreement between experimental and predicted data. Thus the proposed fatigue life criterion is promising.
W artykule przeprowadzono optymalizację kratownicy płaskiej z wykorzystaniem trzech metod optymalizacji. Były to: algorytm genetyczny, metoda gradientu prostego z zewnętrzną funkcją kary oraz metoda "first order" pakietu ANSYS. Na tej podstawie porównania przebiegu procesów optymalizacji i ich wyników, szczegółowo opisano własności metody genetycznej.
EN
The paper describes the plane truss optimization using three methods. These were: genetic algorithm, simple gradient method with outer penalty function and "first order" method of ANSYS program. On the basis of the comparison of the optimization processes course and their results, properties of genetic algorithm were described in detail.
W artykule przedstawiono modyfikację kryteriów wieloosiowego zmęczenia proporcjonalnego, opartych na koncepcji płaszczyzny krytycznej, na zakres zmęczenia nieproporcjonalnego. Proponowaną metodykę zastosowano dla kryteriów McDiarmida i Gougha. Dla nowych kryteriów przedstawiono wyniki weryfikacji eksperymentalnej.
EN
In the paper criteria for multiaxial non-proportional fatigue strength were presented. These criteria are modifications of well-known criteria from the region of proportional multiaxial fatigue.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Behavior of materials and structures in fatigue non-proportional loading conditions, characterized by the principal axes rotation during fatigue cycles, is an important issue because of its impact on fatigue properties. The article presents results of an analysis of microstructural steel X5CrNi18-10, subjected to proportional fatigue loadings: torsion and push-pull, as well as non-proportional ones. Variability of the principal axes positions of non-proportional loadings was obtained by using a loading program with alternately realized torsion and tension-compression blocks. The work includes an analysis of one-phase microstructure and microhardness tests of fatigue samples were carried out. The cyclic loading value accepted for the tests caused an martensite transformation induced by plastic strain and occurrence of slip bands in the grains of austenite. A comparative analysis revealed differences in the transformation intensity, depending on the type of applied loading and on the degree of its non-proportionality.
W artykule przedstawiono organizacje istniejącego biura konstrukcyjnego, którego zasoby ludzkie i sprzętowe znajdują się w rozproszeniu. Podstawą funkcjonowania biura jest system informatyczny zaprojektowany i stworzony przez pracowników biura.
EN
An organization of an existing design office with dissipated human and materail resources was presented in a paper. A work of the office is based on software created by the office employees.
W artykule przedstawiono syntetycznie dydaktykę z zakresu CAD prowadzoną na Wydziale Mechanicznym ATR w Bydgoszczy. Dydaktykę CAD przedstawiono jako otoczenie dla grupy przedmiotowej PKM. W tym ujęciu, przedmioty CAD omówiono, dzieląc je na trzy zakresy merytoryczne: podstawy informatyki, zapis konstrukcji oraz obliczeniową weryfikację konstrukcji.
EN
A CAD didactic lead in Mechanical Engineering Faculty of University of Technology in Bydgoszcz was synthetically presented in the paper. CAD didactic was presented as a surrounding of basic of machines didactic. CAD subjects were divided in three groups in respect of essential range: basics of informatics, design recording and computational verification of design.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.