MOST CITED
Update: 2021-07-01
Task „Implementation of procedures ensuring the originality of scientific papers published in the quarterly „Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability” financed under contract 532/P-DUN/2018 from the funds of the Minister of Science and Higher Education for science dissemination activities.
Jan ZACHARZEWSKI
Trwałość zmęczeniowa oraz analiza stanu naprężenia cienkiej płyty ze szczeliną w warunkach cyklicznego rozciągania
Przedmiot badań stanowi cienka, prostokątna płyta ze szczeliną o grubości 0.7mm poddana cyklicznie zmiennemu obciążeniu rozciągającemu. Wskutek tego rodzaju obciążenia następuje propagacja szczeliny w czasie, aż do osiągnięcia długości krytycznej. W trakcie obciążania obserwuje się w obszarze szczeliny zjawisko lokalnej utraty stateczności, zwane marszczeniem konstrukcji (wrinkling). W wyniku, w obszarze szczeliny oprócz wywołanego rozciąganiem błonowego stanu naprężenia pojawia się stan giętny. Nie pozostaje to bez wpływu na proces propagacji szczeliny, rozkład naprężeń na jej froncie, a w konsekwencji na trwałość zmęczeniową. Celem niniejszej pracy jest jakościowa i ilościowa analiza wspomnianych powyżej zjawisk, zmierzająca do określenia krytycznej długości szczeliny, a tym samym trwałości zmęczeniowej konstrukcji. Płyta wykonana jest z poliwęglanu o znanych: charakterystyce natychmiastowej oraz właściwościach polaryzacyjno-optycznych. Równolegle z badaniami doświadczalnymi przeprowadzono obliczenia numeryczne metodą elementów skończonych mające na celu określenie rozkładu naprężeń w warunkach wyboczenia, począwszy od szczeliny o długości 30mm oraz dla dalszych zaawansowanych stanów deformacji. W celu rozwiązania geometrycznie i fizycznie nieliniowego zadania wykorzystano procedurę Riksa w programie ABAQUS. Obliczenia przeprowadzono dla trzech stanów deformacji odpowiadających długościom szczeliny: 30mm, 50mm, 70mm.
Fatigue life and stress state analysis of cracked thin-walled plate under cycles axial tension
The object of investigation constitutes rectangular, cracked thin-walled the plate subjected to axial cycles tension. As a result of such loading follows the crack propagation in time, all the way to critical length achieve. In the middle of cycles changing tension the plate sustains the local buckling wrinkling), as a result apart of membrane stress appears bending state as well. Growth of the crack length in time causes increasing of wrinkling area. It has an influence on the value of the stress, and in result on the speed of crack propagation and fatigue life. The purpose of the paper is qualitative and quantitative analysis of above described phenomene, since assumed an initial length to the critical value. The plate is made of polycarbonate, known of instantaneous characteristics and photo-elastics properties. At the same timewerede termineted, numerical calculations of critical loading and stress distribution in the buckling state, for initial crack 30mm and the next steps of deformation were det. Contemporaneous to experiments, numerical calculation were executed by FEM method. For the purposethe the geometricallynonlinear problemswas applied the Riks procedure by using ABAQUS program. Computations were carried out for three phases of deformation, at three next lengths of the crack: 30mm, 50mm, 70mm. Forms of deformation and effective stress distribution are presented.
Badania zmęczeniowe kompozytowego dźwigara skrzydła motoszybowca
W pracy przedstawiono badania eksperymentalne i numeryczne dźwigara skrzydła. Fragment dźwigara poddano jednostopniowemu testowi zmęczeniowemu, obejmującemu 10.000 cykli obciążeń odpowiadających oscylacjom współczynnika obciążeń od nz min= −3.7 do nz max= 5.7. Test taki proponowany jest jako alternatywa dla próby z zastosowaniem pełnego spektrum obciążeń. W trakcie badań wykorzystano skanowanie przestrzenne, jako propozycję szybkiej metody inspekcji newralgicznych obszarów konstrukcji. Zastosowanie do pomiaru odkształceń systemu światłowodowych czujników tensometrycznych opartych na siatce Bragga’a pozwoliło na zaobserwowanie zjawiska lokalnego, okresowego umacniania struktury.
Fatigue tests of motor glider wing’s composite spar
The paper presents experimental and numerical investigation of wing’s spar. Part of the spar was subjected to one step fatigue test, covering 10,000 load cycles corresponding to the oscillations of the load factor from nz min = −3.7 to nz max = 5.7. Such test is proposed as an alternative to the full loading spectrum tests. During the experiment 3D scan was used to rapid inspection of sensitive structure’s areas. Application of optical strain gauges based on a fiber Bragg’s grating allowed to observe the phenomenon of local, periodical strengthening of the structure.