Kalendarz  

Wrzesień 2020
P W Ś C Pt S N
31 1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 1 2 3 4
   

Najbliższe zebranie  

Brak wydarzeń
   

Zdjęcia z zebrań  

   

Stronę odwiedza  

Odwiedza nas 23 gości oraz 0 użytkowników.

   

Ciągliwe pękanie elementów z karbami w jedno - i dwuosiowym stanie obciążenia, także w podwyższonej temperaturze.

Łukasz Derpeński, Andrzej Seweryn
Wydział Mechaniczny Politechniki Białostockiej

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych oraz nieliniowych obliczeń numerycznych pękania osiowo symetrycznych próbek z karbami obrączkowymi. Badania przeprowadzono dla proporcjonalnego, dwuosiowego, monotonicznego obciążenia w warunkach temperatury pokojowej. Próbki obciążano za pomocą wymuszenia przemieszczeniowego i kątowego bazy pomiarowej, kontrolowanego za pomocą bezdotykowego urządzenia pomiarowego. Badania przeprowadzono dla stopu aluminium EN 2024 T351, z uwzględnieniem 5 różnych promieni karbu. Wykonano także próby jednoosiowego monotonicznego rozciągania próbek w warunkach podwyższonej temperatury: 100, 200 i 300ºC.
Następnie przeprowadzono nieliniowe obliczenia numeryczne mające na celu wyznaczenie rozkładów naprężeń i odkształceń w próbkach z karbami w warunkach w jedno- i dwuosiowego obciążenia (skręcanie+rozciąganie), w temperaturze otoczenia oraz w temperaturze podwyższonej. Wykorzystano rzeczywistą krzywą umocnienia stopu aluminium EN-AW 2024 dla rozpatrywanego zakresu temperatury, którą wyznaczono wykorzystując metodę hybrydową (eksperymentalno-numeryczną). Obliczenia numeryczne przeprowadzono za pomocą oprogramowanie metody elementów skończonych MSC.MARC® 2010. W wyniku przeprowadzonych obliczeń numerycznych otrzymano rozkłady pól naprężeń i odkształceń dla wszystkich rozpatrywanych przypadków karbów, obciążenia oraz temperatury. Poszukiwano miejsc występowania maksymalnych wartości naprężeń (normalnych i stycznych) oraz odkształceń plastycznych w celu wyznaczenia miejsca inicjacji pęknięcia.
Zaproponowano naprężeniowo-odkształceniowe kryterium ciągliwego pękania próbek w dwuosiowym stanie obciążenia w temperaturze pokojowej. Przyjęto w nim, że za proces dekohezji materiału odpowiadają naprężenia normalne i styczne na płaszczyźnie fizycznej. Dla stopów aluminium zaproponowano kryterium w postaci warunku eliptycznego w strefie naprężeń rozciągających oraz warunku Coulomba w strefie naprężeń ściskających. Założono, że krytyczna wartość naprężenia normalnego zależy od wartości liniowych lub ekwiwalentnych odkształceń plastycznych, natomiast krytyczna wartość naprężenia stycznego jest stała. Kryterium te zostało także zastosowane do przypadków pękania próbek z karbami w podwyższonej temperaturze.
   
© Realizacja Zbigniew Kacprzyk