Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "Szymczyk, E." wg kryterium: Autor


Tytuł:
The influence of residual stress fields and sheet thickness on stress distributions in riveted joint
Autorzy:
Szymczyk, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/243841.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
riveted joint
residual stresses
secondary bending
FEM
Opis:
Riveting is a traditional, but still popular (particularly in aviation) method of joining metal and composite elements. The residual stress and plastic strain states occur in the joint after the riveting process. The total stress aperienced by the material at a given location within a component depends on the residual and applied stress. Residual post-riveting stress fields are widely accepted to have a significant influence on the fatigue life of aircraft structures. The single lap riveted joint consisting of two sheets and three rows of rivets are analysed. Two specimens are taken into consideration: sheet width and pitch distance are equal to 10.5 mm and rivet diameter is equal to 3.5 mm in the former case whereas 25 mm wide sheets and 5 mm rivet diameter are used in the later case. Distance between rivets (pitch length) and sheet width are equal to 3 or 5 rivet diameters. Materials used in riveted joints are subjected to plastic deformation. The rivet (PA24) and the sheet (2024T3) aluminium alloys are described using piecewise linear material models. The yield stress for the multiaxial state is calculated using the von Mises yield criterion. The paper deals with analysis of the pitch length and sheet thickness influence on stress fields. Stress concentrations around the holes in the rivet row and its distribution between rows are calculated. Models with and without residual stresses are taken into consideration. Local change of the sheet thickness causes a decrease in secondary bending of the joint. This is a result of a small increase in bending between the rivet rows and a simultaneous decrease in maximum bending stress values.
Źródło:
Journal of KONES; 2010, 17, 1; 441-448
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numeryczna analiza deformacji nitu grzybkowego i otworu nitowego w procesie zakuwania
Numerical investigation of mushroom rivet and rivet hole deformations in a squeezing process
Autorzy:
Szymczyk, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/211224.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
Tematy:
połączenia nitowe
spęczenie nitu
MES (metoda elementów skończonych)
kontakt
riveted joint
rivet squeezing
FEM
contact
Opis:
W trakcie nitowania wokół otworu nitowego dochodzi do odkształceń plastycznych, które korzystnie wpływają na trwałość zmęczeniową połączenia. W pracy przedstawiono analizę przemieszczeń nitu oraz otworu nitowego w zależności od wysokości zakuwki (siły zakucia). Symulację procesu zakuwania przeprowadzono dla nitu grzybkowego o średnicy trzpienia 3,5 mm łączącego blachy o grubości 1,2 mm każda. Wykonano trójwymiarowy model otoczenia pojedynczego nitu o boku 10,5 mm. Wielkość łba fabrycznego przyjęto na podstawie normy [OST 1 34040-79]. Nit oraz blachy opisano ośmiowęzłowymi, izoparametrycznymi elementami 3D. Obliczenia w zakresie dużych przemieszczeń i odkształceń wykonano dla sprężysto-plastycznego modelu materiału. Podtrzymkę oraz zagłownik opisano jako elementy sztywne. Pomiędzy współpracującymi elementami złącza zdefiniowano kontakt dwustronny z tarciem. Obliczenia numeryczne wykonano dla czterech wariantów zakucia, opisanych przez średnicę zakuwki zmieniającą się od minimalnej do maksymalnej wartości dopuszczalnej w instrukcji nitowania. Maksymalne przemieszczenia otworu nitowego (odpowiadające maksymalnemu spęczeniu nitu) zaobserwowano od strony zakuwki. Średnie przemieszczenie otworu w blasze od strony zakuwki jest prawie dwa razy większe od przemieszczenia otworu blachy od strony łba fabrycznego. Ograniczenie średnicy zakuwki w trakcie nitowania powoduje większe spęczenie nitu w otworze oraz bardziej równomierny rozkład przemieszczeń.
The plastic strain field remains in the joint around the rivet hole as a result of the riveting process. Residual strain field is beneficial because it has a significant influence on fatigue life of the joint. The paper deals with an analysis of the squeezing force influence on the rivet and rivet hole deformations. The simulation of the riveting process is carried out for a mushroom rivet (shank diameter 3.5 mm) joining two aluminium sheets (thickness 1.2 mm). The three-dimensional numerical model of the sheet square part 10.5 mm-wide surrounding a single rivet is considered (Fig. 3). Dimensions of the mushroom rivet are taken according to Russian standard [OST 1 34040-79]. The models of the rivet and sheets consist of eight-noded, isoparametric, three-dimensional brick elements. The classical updated Lagrange procedure for elastic-plastic materials and large strain plasticity option is used due to large geometrical and material non-linearities. The rounded and the flat rivet tools are described as rigid surfaces. The contact with Coulomb friction model is defined between the mating parts of the joint. Four cases of squeezing conditions (driven head dimensions) are taken into account. The driven rivet head diameter changes from its minimum to maximum value according to a manufacturing instruction. Large displacements of the rivet hole are observed in the sheet by the side of the driven rivet head. The average displacements value of the rivet hole in the sheet under the driven rivet head is twice as much greater than in the later one (the sheet by the side of the manufactured head). Squeezing the rivet with restriction of the driven head diameter causes a better rivet hole filling capability and a more uniform displacement distribution.
Źródło:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej; 2010, 59, 4; 351-362
1234-5865
Pojawia się w:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical modelling of a selected part of the airplane fuselage
Autorzy:
Szymczyk, E.
Orzyłowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/247514.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
riveted joint
FEM model parameters
Opis:
Analysis of a riveted lap joint, the part of M-28 Skytruck fuselage, is presented. The aim of the paper is a proper choice of finite element mesh parameters (shape and density) around the rivet hole as well as a study of the influence of different sheets thickness on secondary bending. Riveting still remains the most popular method of joining metal and composite parts of the aircraft structure. During the operation (service) the severe stress concentrations and the effects such as fretting and secondary bending occur, thus reducing fatigue life. The specimen consists of two thin sheets (0.6 and 1.2 mm thick) stiffened with a 3 mm thick frame. The parts are connected by 14 rivets (3.5 mm diameter) and 8 rivets (3 mm diameter). Overall specimen dimensions are following: length 682 mm, width 136 mm, rivets pitch 17 mm. The riveted joint is subjected to a tensile load. The analysis of large parts of structures like fuselages, wings or multi-row riveted specimens can be performed using global shell models. The correct stress state in global modelling can be obtained by taking into consideration the hole in the sheet, the rivet axis (as a rigid or beam element) and contact elements between the rivet and the hole as well as between the sheets. Deformation of the joint and stress state are calculated. Large difference between sheets thickness causes non-physical deformation of the rivet cross sections. Proper deformations of the joint are obtained by increasing stiffness of those sections in a thinner sheet. Results are compared with an experimental investigation and applied to estimations of specimen fatigue life.
Źródło:
Journal of KONES; 2010, 17, 2; 459-465
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The Influence of Riveting Process on Sheets Fatigue Life – the Stress State Analysis
Autorzy:
Szymczyk, E.
Godzimirski, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/387182.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
połączenia nitowe
naprężenia szczątkowe
analiza MES
rivieted joints
residual stresses
FEM analysis
Opis:
The paper deals with estimation of a stress concentration factor in the hole area during tensile loading. The load carrying capacity and fatigue performance of sheet samples (made of 2024 aluminium alloy) with open and riveted holes are compared. Tests confirm the insignificant influence of riveting on ultimate strength, however, it strongly affects fatigue life. The material cold working around the hole causes a decrease in maximum principal stress values as well as stress concentration moves away a few millimetres (about half a rivet radius length) from the hole. During tensile loading the maximum stress values increase slower around the riveted hole than at the open one and consequently in the former case the yield stress is achieved later.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2012, 6, 1; 74-81
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical analysis of the riveted specimen
Analiza numeryczna próbki nitowej
Autorzy:
Szymczyk, E.
Sławiński, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/243091.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
połączenia nitowe
MES (metoda elementów skończonych)
analiza globalna
model powłokowo-belkowy
riveted joint
FEM
global analysis
shell-beam model
Opis:
Połączenia nitowe są krytycznymi obszarami w konstrukcji lotniczej, ze względu na występowanie wtórnego zginania, koncentracji naprężeń oraz odkształceń plastycznych. Analiza konstrukcji lotniczych, w tym połączeń nitowych wymaga zastosowania lokalno-globalnego podejścia do modelowania numerycznego. W artykule przedstawiono analizę powłokowo-belkowego modelu połączenia zakładkowego złożonego z dwóch blach aluminiowych połączonych sześcioma nitami. Do opisu nitów zastosowano elementy belkowe. Uwzględniono zjawisko kontaktu oraz tarcie pomiędzy współpracującymi częściami. Analizę numeryczną zrealizowano w zakresie sprężysto-plastycznym. W modelu materiału przyjęto nieliniową charakterystykę opisującą stop aluminium. Analizowano wpływ geometrii i warunków brzegowych na pola naprężeń i odkształceń w próbce nitowanej. Badano rozkład naprężeń w przekroju poprzecznym próbki, odkształcenia plastyczne wokół otworu oraz rozwój pola odkształceń plastycznych w trakcie próby statycznego rozciągania. Wyniki symulacji dla analizowanego złącza zakładkowego porównano z wynikami analizy rozciąganej próbki z otworem swobodnym. Model do obliczeń wygenerowano w programie PATRAN. Obliczenia wykonano przy pomocy programów MD NASTRAN oraz MSC.MARC.
The riveted joints are critical places in the aircraft structure with regard to secondary bending, stress concentrations and plastic strain. Analysis of aircraft structures, in it riveted joints requires a local-global approach to numerical modelling. The shell-beam model of the riveted lap joint consisting of two aluminium sheet with six rivets is presented. The rivet is described as a beam element. The contact with friction is defined between the collaborating parts of the joint. Numerical calculation is carried out in elastic-plastic range. The nonlinear stress-strain curve, describing material model of aluminium alloy, is taken into consideration. The influence of the specimen geometry and boundary conditions on strain and stress fields in the riveted joint is studied. Stress distribution in the crosswise sections of the specimen, plastic deformations around a rivet hole and evolution of plastic strain fields during tensile loading are analysed. The results of simulation of tensile loaded lap riveted joint are compared with the results for specimen with open hole. The finite element models are made with Patran. The calculations are preformed using NASTRAN and MARC codes.
Źródło:
Journal of KONES; 2007, 14, 2; 475-484
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analiza powierzchni kontaktu w połączniu nitowym
Analysis of contact surface in riveted joints
Autorzy:
Szymczyk, E.
Jachimowicz, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/211058.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
Tematy:
naprężenia kontaktowe
MES (metoda elementów skończonych)
analiza fraktograficzna
contact stress
FEM
fractography
Opis:
Celem pracy jest analiza rozkładów naprężeń (w szczególności naprężeń kontaktu) w połączeniu nitowym w aspekcie niszczenia powierzchni nitu i blach wywołanego cyklicznym rozciąganiem zakładkowego połączenia nitowego. Badania przeprowadzono dla próbek konstrukcyjnych wykonanych z cienkich blach aluminiowych połączonych stalowymi nitami. Materiały oraz wymiary próbek zostały dobrane tak, aby podczas cyklicznego rozciągania połączenia wystąpił intensywny fretting oraz kontrolowane niszczenie próbki w wybranej strefie. Wykonano symulacje MES procesu nitowania na prasie oraz obliczenia numeryczne w celu wyznaczenia obciążeń powodujących zerwanie rozciąganego statycznie połączenia i określenia sposobu niszczenia próbki. Przeprowadzono badania statyczne i zmęczeniowe próbek nitowanych oraz analizę fraktograficzną stanu powierzchni połączenia.
The papers deals with the analysis of contact stress fields and inspection of fretting phenomena in the neighbourhood of mating surfaces of the lap riveted joint subjected to cyclic load. The specimens are made of thin aluminium sheets connected by steel rivets. Chosen shape and dimensions of the sample ensures predictable and repetitive failure behaviour. Many undersirable phenomena, like electro-chemical corrosion, occur in a riveted joint due to different material properties of steel and aluminium alloy. This situation causes reduction in fatigue life and it is suitable for observing surface damage. Simulation of a riveting process is performed to obtain post riveting residual stress fields and deformation. Numerical FEM calculations are also carried out to estimate tearing (ultimate) force and to observe the mechanism of the specimen failure. Static and fatigue tests of tensile loaded lap riveted specimens and fractographic (SEM) analysis are performed.
Źródło:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej; 2007, 56, 4; 75-84
1234-5865
Pojawia się w:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of load transfer into composite structure
Autorzy:
Szymczyk, E.
Jachimowicz, J.
Puchała, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/118025.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Promocji Wiedzy
Tematy:
mechanical joint
adhesive joint
composite material
load transfer
FEA
Opis:
The paper presents advantages and disadvantages of metal foils insertion between composite layers. Composites are complex materials of aniso-tropic structure leading to various failure mechanisms. Mechanism of compressive load transfer into composite laminates by shear of the matrix is analysed. The method of improvement compressive strength of laminates is presented according to literature and analysed for a sele-cted case. Simplified models of a laminate structure modified using various metal foils configurations are analysed with MSC.Marc code. Axial stress in prepreg layers and shear stress in adhesive layers are studied.
Źródło:
Applied Computer Science; 2014, 10, 3; 86-94
1895-3735
Pojawia się w:
Applied Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
About mechanical joints design in metal - composite structure
Autorzy:
Puchała, K.
Szymczyk, E.
Jachimowicz, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/246795.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
mechanical joint
adhesive joint
FEA
aviation
Opis:
Riveting is still one of the main joining methods of thin-walled aircraft structures. Such features as simplicity of implementation, possibility of two different material connection (e.g. metallic with non-metallic ones) and the fact that is it a well-known (reliable) method causes popularity of riveting. The never-ending attempt to obtain as low mass as possible (mainly to reduce fuel consumption) is the reason for using material of high specific strength in the aerospace industry. High strength titanium or aluminium alloys (e.g. 2024T3) and composite laminates (e.g. CFRP or Glare) are examples of such materials. The article deals with methods of connecting various materials. The paper presents advantages and disadvantages of different/selected connection types. Strength prediction and failure modes of mechanical joints are described for metallic as well as for composite components. Composites are complex materials having an anisotropic structure (and anisotropic mechanical properties) leading to various failure mechanisms. Main principles for appropriate joint design of composite laminate panels (laminate configuration and typical/specific geometrical dimensions) are indicated/specified. The bearing failure mechanism is accepted to be a safe progressive one. Mechanism of bearing (generally compressive) load transfer into composite laminates by shear of the matrix is analysed. Some examples of improvement bearing strength of laminates are presented according to literature. On the base of presented examples and bearing load transfer analysis, some conclusions for an appropriate solution of this problem are drawn.
Źródło:
Journal of KONES; 2012, 19, 3; 381-390
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Friction coefficient determination based on the results of ball – on - flat test
Autorzy:
Szymczyk, E.
Jachimowicz, J.
Prasek, Ł.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/248003.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
friction coefficient
ball-on-flat test
FFT
Opis:
The interaction of contacting surfaces in relative motion is basic for every engineering design. The transmission of load from one rubbing surface to its mating surface under conditions of dry contact is taken into account. Microlocal or global models of friction are used to describe this phenomenon. In global approach, frictional force is proportional to normal load. A coefficient of external friction depends on the type, shape, and precision of finishing the surfaces of mating elements. The aim of the paper is analysis of a friction coefficient for 2024T3 aluminium alloy during cyclic tangential loading. Experimental tests are carried out on a ball-on-flat wear-testing machine Ducom. Tests of reciprocating friction are carried out using the following friction pairs of specimens: the ball specimen is made of high strength aluminium alloy PA25 and the plane specimen is made of 2024T3 alloy. Finally, graphs of temporary friction coefficients versus time in the form of fluctuated periodical functions are obtained. Two phases of friction are detected. However, during the first stage, the friction coefficient is relatively small while in the second period it rapidly increases and tends to become more irregular. Static and dynamic friction coefficients are estimated. In order to determine the dynamic coefficient the Discrete Fourier Transformation is used. The calculation of the dominant amplitude (corresponding to test frequency) of the studied functions is possible due to this method. An increase of the friction coefficient with an increase of normal load is observed. A cladding layer also causes an increase of friction, especially in the second phase.
Źródło:
Journal of KONES; 2012, 19, 1; 415-422
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of residual stress fields in the riveted joint
Autorzy:
Szymczyk, E.
Jachimowicz, J.
Derewońko, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/243089.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
riveted joint
FEM local model
non-destructive testing methods
Opis:
The riveted joints are critical areas of the aircraft structure. The residual stress and strain state appears at the rivet hole after the riveting process and improves fatigue behaviour of the joint. Numerical FE simulations of the upsetting process are carried out using the MARC code. Three-dimensional numerical models are used to determine the resulting stress and strain fields at the countersunk rivet and around the hole. The contact with friction is defined between the mating parts of the joint. Calculations are carried out in an elastic-plastic range. The influence of the rivet geometry, rivet stiffness and the sheet material model on strain and stress states is studied. Non-destructive testing methods like X-ray diffraction, liquid penetrant inspection and visual detection analysis with a UV lamp are used for validation of numerical results. Comparison between numerical and experimental results gives a satisfactory agreement. Numerical simulations allow investigating the influence of imperfections on the strength of the joint.
Źródło:
Journal of KONES; 2007, 14, 2; 465-473
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Study on Possible Replacement of the Aluminum Spar with a Composite Structure Illustrated with the Case of Agricultural Aircraft
Autorzy:
Fałek, M.
Szymczyk, E.
Jachimowicz, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/98018.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Lotnictwa
Tematy:
composite structure
agricultural aircraft
airplane wing
Opis:
Composite materials are increasingly being used in aviation. Specific stiffness and strength of composite materials (especially CFRP laminate, sandwich structure) are higher compared to metal alloys. They are beneficial features of materials used in aviation. Mass reduction of aircraft structures (e.g. due to the use of composite materials) contributes to an aircraft’s better performance in terms of its range, top speed and ceiling and consequently causes an increase in airplanes capacity. Moreover, the use of high-strength and lightweight materials in aviation contributes to longer life time and lower exploitation costs. The aim of the paper was the study the possibilities of replacing the aluminum spar of an airplane wing with a composite structure. In order to compare the mass and strength of the aluminum with the composite spar, the global shell and local solid models were created and finite elements analysis was performed. The analysis was carried out for the front spar of the wing of the agricultural aircraft PZL-106.
Źródło:
Fatigue of Aircraft Structures; 2017, 9; 85-99
2081-7738
2300-7591
Pojawia się w:
Fatigue of Aircraft Structures
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Some aspects of dynamic riveting simulations
Autorzy:
Szymczyk, E.
Jachimowicz, J.
Puchała, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/248006.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
riveting
dynamic simulation
residual stress state
Opis:
Riveting is a commonly used (especially in aircraft structures) method of joining metal and composite components. The methods of forming solid shank rivets can be classified in two types: static and dynamic. The static method is the most efficient one. Regrettably, its application is limited. A popular upsetting tool used in an aircraft is a pneumatic riveter. The rivet driving requires a few hammer strokes. The total stress in a riveted joint depends on the residual and applied stress. Residual post-riveting stress fields are widely accepted to have a beneficial influence on the fatigue life of aircraft structures. The analysis is carried out for a solid mushroom rivet (made of PA25 alloy) joining two sheets (made of 2024T3 alloy). Nonlinear dynamic simulations of the upsetting process are carried out. Simulation of the riveting process is significantly influenced by a material model. The numerical calculations are performed for three different cases of upsetting described by the formed rivet head diameters 1.4d, 1.5d and 1.6d, respectively. The rivet head diameter and, consequently, the residual stress state depend on hammer stroke energy. It has a significant influence on a plastic region around the rivet hole, whereas the influence of a number of strokes can be neglected. The strain rate in both local and global (average) formulation is analysed in the paper. For one hammer stroke, the global strain rate of the rivet shank is about 1.0 thousand per second. The local strain rate is about two times greater than the global one, so a strain rate factor has an effect on the residual stress state. For a few hammer strokes, the strain rate is lower than for one stroke; however, it increases a little in each stroke. The hole deformation can be treated as a function of the internal energy of the sheet. The lower total energy of the part the greater influence of the strain rate on the internal energy is observed.
Źródło:
Journal of KONES; 2012, 19, 1; 423-430
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Riveting process simulation - upsetting of the mushroom rivet
Autorzy:
Szymczyk, E.
Jachimowicz, J.
Sławiński, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/244023.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
riveted joint
mushroom rivet
FEM local model
stress and strain fields
Źródło:
Journal of KONES; 2008, 15, 2; 493-502
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Eksperymentalna i numeryczna analiza procesu instalacji nitu
Experimental and numerical analysis of a rivet installation process
Autorzy:
Korbel, A.
Szymczyk, E.
Skorupa, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/211311.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
Tematy:
połączenia nitowe
nity lotnicze
siła zakuwania nitu
ekspansja otworu nitowego
naprężenia resztkowe
MES (metoda elementów skończonych)
riveted joints
aircraft rivets
squeeze force
hole expansion
residual stresses
FEM
Opis:
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych oraz analiz numerycznych MES związane z procesem zakuwania nitu. Analizie poddano stosowane w polskim przemyśle lotniczym nity z łbem kulistym z materiału PA24 oraz blachy ze stopu D16CzATW. Zbadano, jak siła nitowania wpływa na charakterystyczne wymiary zakuwki oraz ekspansję otworu nitowego, a następnie uzyskane wyniki porównano z wynikami analiz MES. Ponieważ dotychczas stosowane metody pomiaru ekspansji otworu mogą być obarczone błędem, opracowano własną metodę pomiaru, cechującą się większą dokładnością. Zbadano, jak przyjęty w analizach MES model materiału nitu wpływa na jakość otrzymywanych wyników. Wykazano, że wierne odtworzenie procesu nitowania w MES wymaga odpowiedniego zdefiniowania modeli materiałowych stosowanych w tych analizach. Ponadto określono wpływ siły zakuwania nitu na rozkład oraz wielkość resztkowych naprężeń promieniowych i obwodowych wokół otworu nitowego.
Experimental results and numerical FE analysis related to the riveting process are considered in the paper. The research has focused on the round head rivet and D16CzATW sheet material used by Polish aircraft manufacturers. The effect of rivet squeeze force on the rivet driven head dimensions and rivet hole expansion was experimentally investigated and the results were compared with the FE results. In view of an insufficient accuracy of hole expansion measurement methods used so far, a novel more accurate measurement technique developed by the present authors has been applied. FE results were obtained for various models of the rivet material. It was shown that an adequate numerical modelling of the rivet installation is conditioned by appropriate assumptions about the constitutive characteristics of the rivet material. The impact of the squeeze force on distributions and values of residual stresses generated by riveting was also determined.
Źródło:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej; 2013, 62, 2; 181-200
1234-5865
Pojawia się w:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numeryczne modelowanie zagadnienia kontaktu w procesie spęczania nitu
Numerical modelling of a contact problem in the rivet upsetting process
Autorzy:
Derewońko, A.
Szymczyk, E.
Jachimowicz, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/208471.pdf
Data publikacji:
2006
Wydawca:
Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
Tematy:
MES (metoda elementów skończonych)
proces nitowania
zagadnienie kontaktu
połączenia nitowe
FEM
riveting process
contact problem
riveted joint
Opis:
Celem pracy jest dobór modelu numerycznego (właściwej siatki elementów skończonych) zapewniającego prawidłowe odwzorowanie współpracy kontaktujących się powierzchni nitu i blachy w procesie spęczania trzpienia nitu. Stanowi ona jeden z etapów badania lokalnych zjawisk fizycznych w połączeniach nitowych lotniczych konstrukcji cienkościennych [1-8]. Analizy z uwzględnieniem zagadnienia kontaktu i dużych odkształceń wykonano metodą elementów skończonych w programie MSC.Marc. Wyniki obliczeń numerycznych porównano z wartościami sił i naprężeń oszacowanymi analitycznie dla spęczanego swobodnego walca. Uzyskane numerycznie rozkłady naprężeń i odkształceń są zgodne z prezentowanymi w literaturze [13], co wskazuje, że proces zakuwania trzpienia nitu został odwzorowany poprawnie. Deformacje powierzchni kontaktu na granicy nitu i blachy wykazują dużą wrażliwość na parametry siatki elementów skończonych. Właściwy sposób podziału współpracujących brył na elementy skończone pozwala uniknąć wzajemnego przenikania węzłów, a tym samym niefizycznych koncentracji naprężeń w obszarze kontaktu.
The paper deals with numerical simulation of rivet upsetting in a hole. The work is aimed at a choice of numerical model (proper finite element mesh) that ensures suitable behaviour of the rivet and sheet hole surfaces during rivet's upsetting process. This is preliminary stage of an analysis of the local physical phenomena in the riveted joints of an aircraft structure. A contact problem and large strains are taken into consideration in FEM analysis performed with MARC code. Numerical results are compared with analytical estimations for upsetting a cylindrical specimen. Numerical stress and strain fields show that squeezing the rivet shank is correctly described. The deformations of contact surface between the rivet and the hole are sensitive on finite element mesh parameters. Due to appropriate meshing of the mating components, mutual node penetration and consequently, non-physical stress concentration on the contact surfaces can be avoided.
Źródło:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej; 2006, 55, 4; 89-100
1234-5865
Pojawia się w:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies