Zapisz się na NEWSLETTER

Jeśli chcesz otrzymywać informację o nowościach na stronie wypełnij poniższy formularz.

E-mail:
STABILIZACJA WŁASNOŚCI CYKLICZNYCH METALI I JEJ WPŁYW NA TRWAŁOŚĆ ZMĘCZENIOWĄ
Stanisław Mroziński

Praca dotyczy problematyki obliczeń trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych metodą bazującą na analizie lokalnych odkształceń i naprężeń. Podczas obliczeń trwałości wspomnianą metodą wykorzystywane są dane mate-riałowe, określane podczas niskocyklowych badań zmęczeniowych z tzw. okresu stabilizacji własności cyklicznych.  
W pracy dokonano przeglądu obecnego stanu wiedzy, obejmującego między innymi opis własności cyklicznych, stosowane modele oraz ich wykorzy-stywanie w trakcie obliczeń trwałości zmęczeniowej. Przeprowadzono również analizę wpływu różnych czynników związanych z obciążeniem i warunkami badań na przebieg stabilizacji własności cyklicznych. Na podstawie przeprowa-dzonej analizy danych literaturowych stwierdzono, że w przypadku wielu metali i ich stopów okres stabilizacji własności cyklicznych występuje bardzo krót-
ko, a częstokroć nie występuje wcale. Nieuwzględnianie tego faktu podczas obliczeń trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych wykonanych z metali cyklicznie niestabilnych powoduje duże rozbieżności wyników trwałości uzyskanych z obliczeń i badań eksperymentalnych.
W ramach własnych badań doświadczalnych przeprowadzono testy zmę-czeniowe próbek wykonanych z trzech metali (stal C45, stal 30HGSA, stop aluminium AW-2024) w warunkach obciążeń stałoamplitudowych, losowych i programowanych. Cechą wspólną programów obciążenia o zróżnicowanej po-
staci i formie był taki sam współczynnik wypełnienia widma obciążenia, pojemność bloku programu oraz wartość maksymalna odkształceń w nim występu-jących. Wyniki badań przedstawiono w formie zarejestrowanych podczas badań wykresów podstawowych parametrów pętli histerezy w funkcji liczby cykli ob-ciążenia oraz w postaci wykresów zmęczeniowych w ujęciu energetycznym.  
Do oceny przebiegu stabilizacji własności cyklicznych wykorzystano war-tości podstawowych parametrów pętli histerezy określanych w różnych okre-sach trwałości obciążenia stałoamplitudowego i programowanego. Analizę wy-ników badań prowadzono w aspekcie wpływu postaci i parametrów programu obciążenia na przebieg stabilizacji własności cyklicznych oraz na trwałość zmę-czeniową. Podczas analizy dokonano również ilościowej oceny wpływu prze-biegu zmian własności cyklicznych na wykorzystywane podczas obliczeń trwa-łości dane materiałowe.  
W pracy wykazano, że zarówno wartości parametrów pętli histerezy, jak również danych materiałowych wykorzystywanych podczas obliczeń trwałości zależą od okresu trwałości zmęczeniowej, w którym zostały określone. Ponadto stwierdzono, że przebieg stabilizacji na tych samych poziomach odkształcenia, realizowanego w warunkach obciążenia stałoamplitudowego i programowanego, charakteryzuje podobieństwo jakościowe co do jego przebiegu oraz ilościowe, dotyczące wartości parametrów pętli histerezy opisujących przebieg stabilizacji.
Zwrócono również uwagę na możliwość wykorzystywania uproszczonych metod badań do określania danych materiałowych w różnych okresach trwałości.  
W rozprawie dokonano oceny wpływu przebiegu stabilizacji własności cyklicznych na trwałość zmęczeniową. Przeprowadzona analiza wyników ob-liczeń trwałości wykazała, że istotny wpływ na ich zgodność z wynikami badań ma okres trwałości przyjęty do określania danych materiałowych. W pracy wyka-zano ponadto, że wpływ ten jest zależny od skali zmian własności cyklicznych, jak również od parametrów programów obciążenia. Największy wpływ okresu trwałości przyjętego do określania danych materiałowych stwierdzono w przy-padku próbek ze stopu aluminium AW-2024, a najmniejszy dla próbek ze stali C45.  
W rozprawie zaproponowano metodę obliczeń trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych z wykorzystaniem chwilowych własności cyklicznych (metoda CWC). W metodzie tej podjęto próbę powiązania podczas obli-czeń trwałości procesu sumowania uszkodzeń oraz przebiegu zmian własności cyklicznych. Na podstawie porównania wyników obliczeń według metody CWC z wynikami badań można stwierdzić ich zadowalającą zgodność, która jest w większości przypadków wyższa niż stwierdzona podczas obliczeń meto-dą klasyczną, bez uwzględnienia zmian własności cyklicznych. 




TA STRONA UŻYWA COOKIE. Ta strona używa informacji zapisanych za pomocą plików cookies. Więcej informacji na stronie Polityce prywatności. Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie plików cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.