Informacja

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

Wyszukujesz frazę "contact mechanics" wg kryterium: Temat


Tytuł:
A device for the experimental investigation of surface contact under load
Autorzy:
Maciołka, P.
Jędrzejewski, J.
Grochowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/99403.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Wrocławska Rada Federacji Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych
Tematy:
contact mechanics
asperity deformation
measurement
Opis:
The structure of a device for the investigation of the contact deformations of flat surfaces under normal load is described. The conditions, for which the device must satisfy in order to ensure normal load are defined. Errors which may occur during the loading of a rough specimen, relating to the mechanical structure of the device, the specimen itself and the measuring systems, are estimated. Finally, the device is subjected to testing which includes specimen roughness measurements before and after loading, the loading and unloading of the specimens in the device and again measuring their roughness. The device developed herein can be characterisedby its vacuum mounting method of the specimen and also by the accurate and simple loading mechanism, i.e., movable member.
Źródło:
Journal of Machine Engineering; 2014, 14, 3; 97-112
1895-7595
2391-8071
Pojawia się w:
Journal of Machine Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wear debris: a review of properties and constitutive models
Cząstki zużycia: przegląd własności i modeli konstytutywnych
Autorzy:
Zmitrowicz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279566.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
contact mechanics
wear
friction
constitutive equations
Opis:
Wear appears as gradual removal of a material from contacting and rubbing surfaces of solids during their relative sliding. The mechanism of wear involves formation of debris particles. The particles have small sizes and different shapes. The wear debris can be "rolled over" into cylindrical, spherical and needle-like particles. Particles are detached from rubbing surfaces and they form a more or less continuous interfacial layer. They transmit forces, moments and displacements (translational and rotational) at the contact interface. The presence of wear debris between sliding surfaces affects frictional and wear behaviour significantly. Constitutive relations characterize quasi-solid, quasi-fluid and granular-like behaviour of wear particles. In the paper, two constitutive models of wear debris are discussed: (a) material continuum, (b) granular medium. The continuum models are formulated for a micropolar thermoelastic material, micropolar fluid and thermo-viscous fluid.
Zużycie jest to stopniowe usuwanie materiału ze stykających i trących się powierzchni ciał stałych podczas ich względnego poślizgu. Mechanizm zużycia powoduje tworzenie cząstek zużycia. Cząstki są o małych wymiarach i różnych kształtach. Cząstki zużycia mogą być "zrolowane" w walce, kule lub igiełki. Cząstki oddzielone od trących się powierzchni tworzą prawie ciągłą warstwę pośrednią. Przekazują one siły, momenty i przemieszczenia (translacyjne i obrotowe) w obszarze styku. Obecność cząstek zużycia między ślizgającymi się powierzchniami oddziaływuje w sposób istotny na zjawiska tarcia i zużycia. Relacje konstytutywne charakteryzują własności cząstek zużycia typu qusi-ciało stałe, quasi-płyn i ośrodek granulowany. W pracy rozpatrzono dwa modele konstytutywne cząstek zużucia: (a) model ośrodka ciągłego, (b) model ośrodka granulowanego. Modele typu ośrodka ciągłego zostały sformułowane dla mikropolarnego materiału termosprężystego, płynu mokropolarnego i płynu termo-lepkiego.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2005, 43, 1; 3-35
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Variational descriptions of wearing out solids and wear particles in contact mechanics
Autorzy:
Zmitrowicz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279834.pdf
Data publikacji:
2001
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
contact mechanics
friction
wear
variational methods
Opis:
Experimental studies demonstrated the central role played by wear particles in sliding contacts. In this contribution, the classical variational formulation of contact problems is extended to wearing out solids by including the interfacial layer of wear debris between contacting bodies. Variational formulations are developed starting from strong forms of governing relations for the wearing solids and the layer. An implementation of a finite element representation of the contact problem is presented. The Lagrange multiplier method is applied to determine contact forces and to satisfy kinematic contact constraints. Discretized forms of the variational functionals lead to equations which can be useful in numerical analysis.
Wariacyjne opisy w mechanice kontaktu zużywających się ciał stałych i cząstek zużycia. Badania doświadczalne wskazały na istotną rolę, którą odgrywają cząstki zużycia znajdujące się w obszarach styku. W pracy uogólniono klasyczne sformułowania wariacyjne zagadnień kontaktowych na przypadek zużywających się ciał stałych uwzględniając warstwę cząstek zużycia między stykającymi się ciałami. Opisy wariacyjne wyprowadzono wychodząc z różniczkowych postaci równań stanu dla zużywających się ciał i warstwy cząstek zużycia. Przedstawiono implementację do metody elementów skończonych. Wykorzystano metodę mnożników Lagrange'a w celu określenia sił kontaktowych oraz spełnienia kinematycznych więzów styku. Dyskretne postacie funkcjonałów wariacyjnych prowadzą do równań, które mogą być użyteczne w analizie numerycznej.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2001, 39, 3; 791-808
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Surface topography parameters important in contact mechanics
Autorzy:
Pawlus, P.
Zelasko, W.
Michalski, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/384936.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
surface topography
contact mechanics
spectral moments
Opis:
The random surface models are important to many statistical peak-based contact models of rough surfaces. Statistics of 3D surface topographies and 2D profiles are compared and their interrelationship examined for generated and measured common random engineering surfaces. The applicability of the spectral moments approach to random surface specification is checked. Parameters important in contact mechanics, like summit density, summit curvature and summit height obtained by their definitions and predicted by the spectral moment approach, as well as calculated directly from profiles are compared. Also, the values of plasticity index are computed using various methods. Good agreement is found between theory and measurement.
Źródło:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems; 2012, 6, 4; 16-19
1897-8649
2080-2145
Pojawia się w:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wear patterns and laws of wear - A review
Formy zużycia i prawa zużycia: przegląd
Autorzy:
Zmitrowicz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/280321.pdf
Data publikacji:
2006
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
contact mechanics
wear
friction
constitutive equations
Opis:
Wear is a process of gradual removal of a material from surfaces of solids subject to contact and sliding. Damages of contact surfaces are results of wear. They can have various patterns (abrasion, fatigue, ploughing, corrugation, erosion and cavitation). The results of abrasive wear are identified as irreversible changes in body contours and as evolutions of gaps between contacting solids. The wear depth profile of a surface is a useful measure of the removed material. The definition of the gap between contacting bodies takes into account deformations of bodies and evolutions of wear profiles. The wear depth can be estimated with the aid of wear laws. Derived in this study, constitutive equations of anisotropic wear are extensions of the Archard law of wear. The equations describe abrasion of materials with microstructures. The illustrative example demonstrates calculations of the abraded mass and temperatures in pin-on-disc test rig.
Zużycie jest to stopniowe usuwanie materiału z powierzchni stykających i ślizgających się ciał stałych. Następstwem zużycia są uszkodzenia powierzchni styku. Mogą one przyjmować różną formę (ścierania, zmęczenia, bruzdowania, korugacji, erozji i kawitacji ) Konsekwencjami procesu zużycia ściernego są nieodwracalne zmiany kształtów ciał oraz powiększanie luzów (szczelin) między stykającymi się ciałami. Użyteczną miarą usuniętego materiału jest profil głębokości zużycia powierzchni. Definicja luzu między stykającymi się ciałami uwzględnia odkształcenia ciał oraz ewolucję profili zużycia. Głębokość zużycia może być oszacowana z pomocą praw zużycia. Wyprowadzone w niniejszej pracy równania konstytutywne anizotropowego zużycia są rozszerzeniem prawa zużycia Archarda. Opisują one ścieranie materiałów z mikrostrukturą. W przykładzie ilustracyjnym obliczono ubytek masy i temperaturę w stanowisku doświadczalnym typu pin-on-disc.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2006, 44, 2; 219-253
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Three-dimensional elastic and elasto-plastic frictional contact analysis of turbomachinery blade attachments
Autorzy:
Zboiński, G.
Ostachowicz, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279825.pdf
Data publikacji:
2001
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
finite elements
contact mechanics
elasticity
elasto-plasticity
Opis:
The paper presents a summary of the research on three-dimensional contact analysis of turbomachinery blade attachments in the elastic and elasto-plastic range. In that context the paper deals with theoretical, methodological and phenomenological description of the problem. The paper focuses on the applied variational formulation of contact problems of elasticity and elasto-plasticity and the corresponding finite element methods, utilizes contact mechanics algorithms as well as describes displacement, stress, contact and slip states within real turbomachinery blade attachments. Non-linear character of contact mechanics procedures and influence of these nonlinearities on stress and deformation within the attachments are treated with special care.
Trójwymiarowa analiza kontaktowa z tarciem zamocowań łopatek maszyn wirnikowych w zakresie sprężystym i sprężysto-plastycznym. Niniejsza praca przedstawia podsumowanie wyników badań nad trójwymiarową analizą kontaktu w zamocowaniach łopatek maszyn wirnikowych w zakresie sprężystym i sprężystoplastycznym. W tym kontekście zaprezentowane zostały istotne aspekty analizy związane z teoretycznym, metodologicznym i fenomenologicznym opisem problemu. Praca koncentruje się na zastosowanych sformułowaniach wariacyjnych problemów kontaktowych sprężystości i sprężysto-plastyczności, odpowiadających im metodach elementów skończonych, zaproponowanych algorytmach kontaktowych, a także opisach stanów przemieszczeń, naprężeń, kontaktu i poślizgów w rzeczywistych zamocowaniach łopatek turbinowych. Ze szczególną uwagą potraktowano problemy nieliniowego charakteru algorytmów kontaktowych oraz wpływu tych nieliniowości na naprężenia i odkształcenia w zamocowaniu.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2001, 39, 3; 769-790
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Rolling contact problem - fatigue crack propagation in a surface layer
Autorzy:
Olzak, M.
Pyrzanowski, P.
Stupnicki, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279892.pdf
Data publikacji:
2001
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
contact mechanics
fatigue and fracture
computational mechanics
holographic interferometry
Opis:
The paper deals with the problem of development of fatigue cracks in a surface layer, which is at present one of the most actual issues of contact mechanics. The results obtained by the authors from experimental and numerical investigations of the factors, which exert an essential influence on the propagation process of a crack of the "squat" type in the wheel/rail contact zone are presented. In the first part of the work, the results obtained using the Immersion Method of Holographic Interferometry from the investigation into the shapes of faces of the cracks detected in rail heads are presented. Furthermore the experimental investigations into crack faces interactions conducted on the samples made of 900A steel under comlex loads obtained by means of the Grating Holographic Interferometry are presented as well. In the second part of the paper, the results of numerical investigations into 3D cracks of the "squat" type are discussed, with a complex stress state in the contact zone, stresses due to rail bending, residual stresses as well as thermal stresses taken into account. The investigations of the effect of conditions of crack faces interaction on simulation results,which have been conducted using 2D models are presented as well. Eight different cases were considered, and the results having the form of Stress Intansity Factor... courses versus the load position relative to the crack are presented. In the last part of the work the results of numerical simulations of rolling the wheel over the raceway with an oblique crack are presented. The conditions of crack faces interaction used in simulations were determined, basing on the experimental investigations.
Problemy mechaniki kontaktu - rozwój pęknięć zmęczeniowych w warstwie wierzchniej. Praca dotyczy rozwoju pęknięć zmęczeniowych w warstwie wierzchniej, obecnie jednego z najbardziej aktualnych problemów mechaniki kontaktu. Przedstawia uzyskane przez autorów wyniki eksperymentalnych i numerycznych poszukiwań czynników, które mogą mieć istotny wpływ na rozwój pęknięć zmęczeniowych typu "squat" dla kontaktu koła i szyny. W pierwszej części pracy przedstawiono wyniki obserwacji i pomiarów metodą immersyjną interferometrii holograficznej powierzchni rzeczywistych pęknięć wykrytych w główkach szyn kolejowych oraz wyniki uzyskane metodą siatkową interferometrii holograficznej, badania wzajemnego oddziaływania brzegów pęknięć w próbkach ze stali 900A podczas działania złożonych stanów obciążenia. W drugiej części pracy przedstawiono wyniki badań numerycznych przypadków 3D pęknięć typu "squat", uwzględniających złożone stany obciążenia kontaktu, naprężenia od zginania szyny, naprężenia własne i naprężenia wynikłe ze zmiany temperatur. Przedstawiono także dla obiektów 2D badania wpływu warunków oddziaływania brzegów pęknięcia na wyniki symulacji. Rozważono osiem różnych przypadków, prezentując wyniki w postaci wykresów współczynnika intensywności współczynnika... w funkcji położenia obciążenia względem pęknięcia. W ostatniej części przedstawiono wyniki symulacji przetaczania walca po bieżni ze skośnym pęknięciem, którego warunki oddziaływania brzegów wyznaczono na podstawie badań eksperymentalnych.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2001, 39, 3; 589-620
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A computational procedure for the dynamic analysis of the catenary-pantograph interaction in high-speed trains
Procedura obliczeniowa w analizie dynamiki układu sieci trakcyjnej i pantografu szybkobieżnego pociągu
Autorzy:
Ambrósio, J.
Pombo, J.
Pereira, M.
Antunes, P.
Mósca, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/280354.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
multibody dynamics
finite elements
contact mechanics
co-simulation
Opis:
The quality of the current collection of high-speed trains is dependent on the compatibility of the catenary and pantograph dynamics and on its implications on the contact force. The design and analysis of these systems using proper computational procedures allows capturing all the relevant features of their dynamic behavior. This work proposes an approach to the dynamics of the energy collection system based on the finite elements method, for the catenary, and on multibody dynamics methods, for the pantograph, integrated via a co-simulation procedure. A contact model based on a penalty formulation is selected to represent the pantograph-catenary interaction. The methodology is applied to the study of high speed train operations with multiple pantographs, as this environment constitutes one of the limiting scenarios for the increase of the operation speed.
Sprawność obecnie eksploatowanych pociągów wysokich prędkości zależy od dynamicznej kompatybilności układu pantografów z siecią trakcyjną i wynikającymi siłami kontaktu pomiędzy tymi elementami. Projektowanie i analiza tego układu z wykorzystaniem odpowiednich procedur obliczeniowych pozwala uchwycić najważniejsze cechy dynamiczne obiektu badań. W pracy zaproponowano zastosowanie metody elementów skończonych do analizy dynamiki sieci energetycznej oraz równania ruchu wieloelementowego układu brył sztywnych do opisu zachowania się pantografu. Do tego celu użyto odpowiedniej procedury współsymulacyjnej. Do reprezentacji interakcji pomiędzy siecią a pantografem, wybrano sformułowanie oparte na funkcji kary. Metodologię przetestowano dla przypadku pociągów wysokich prędkości z wieloma pantografami. Ich jakość oraz jakość współpracy z siecią trakcyjną stanowi jeden z czynników ograniczających osiąganie coraz większych prędkości maksymalnych pociągów.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2012, 50, 3; 681-699
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Thermoelastic contact problem with frictional heating for the punch of functionally geraded materials
Termosprężyste zagadnienie kontaktowe z generacją ciepła spowodowanego tarciem dla stempla o ciągłej niejednorodności
Autorzy:
Kulchytsky-Zhyhailo, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/281214.pdf
Data publikacji:
1998
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
thermoelasticity
contact mechanics
frictional heating
functionally graded material
Opis:
A contact problem with frictionalheating for a body with thefunctioally graded materials (FGMs) is considered. The FGM body slides on the surface of rigid half-space. The problem is reduced to one integral equation in pressure. The approximate solution was derived basing on the representation of deformed solid surface by a polinormal sutface. The influence of the parameters which characterise nonhomogeneity of a medium on contact region size is investigated.
Rozpatrzono kontaktowe zagadnienie z uwzględnienie generacji ciepła dla stempla z materiału o ciągłej niejednorodności. Ten stempel ślizga się po powierzchni sztywnej półprzestrzeni. Zagadnienie zostało zredukowane do jednego równania całkowego na nieznane ciśnienie. Przybliżone rozwiązanie zostało znalezione stosując reprezentację odkształconej powierzchni ciała przez wielomianową powierzchnię. Zbadano wpływ parametrów charakteryzujących niejednorodność stempla na rozmiar obszaru kontaktu.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 1998, 2; 279-289
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Study of Contact Pressures in Total Hip Replacement
Autorzy:
Czerniec, Myron
Zubrzycki, Jarosław
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2024022.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
hip endoprosthesis
calculation method
contact mechanics
contact pressure
diameter of the endoprosthesis head
radial clearance
Opis:
Total hip arthroplasty is a complex procedure. The achievements of implantology enabled the development of a faithful representation of hip joint physiology as well as the production of materials that can successfully replace damaged natural tissues. The challenge is to correctly select the geometry of the endoprosthesis adequate to the load of the joint. Materials used for endoprosthesis are a metal head and a polymer cup (e.g. PE-UHMW). The main interactions in the endoprosthesis are friction and contact pressure, which must not exceed their limit. Exceeding them causes the destruction of the biomechanical system - plastic deformation of the polymer that is too large and the formation of unacceptable radial clearances. The paper presents the author's empirical method of determining the contact pressures in the tribological pair of the acetabulum - the head of the hip joint endoprosthesis. Based on the obtained research results, it was shown that the developed method gives correct solutions to the contact problem and gives reliable results. The assumption for the work was to prove that empirical methods give correct solutions to contact problems on a par with simulation methods such as FEM. The aim of the work was to demonstrate the correctness of the author's empirical method for determining the maximum contact pressures. Based on the author's developed calculation method of hip joint endoprosthesis contact parameters, the impact on maximum contact pressure and the angle of contact of the joint load was estimated depending on the diameter of the endoprosthesis and radial clearance. The correctness of changing the values of maximum contact pressure from the mentioned parameters was determined. Correspondingly: an increase in joint load causes a linear increase in the maximum contact pressure; increasing the diameter of the endoprosthesis head - their non-linear decrease, and increasing radial clearance - their increase.
Źródło:
Advances in Science and Technology. Research Journal; 2021, 15, 2; 176-183
2299-8624
Pojawia się w:
Advances in Science and Technology. Research Journal
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of deformation and forms of destruction of coating-substrate systems
Analiza deformacji i form niszczenia układu powłoka–podłoże
Autorzy:
Chronowska-Przywara, Kinga
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2055613.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
contact mechanics
fracture toughness
deformation
coatings
mechanika kontaktu
odporność na pękanie
deformacja
powłoka
Opis:
The paper presents the results of fracture testing of a coating-substrate system subjected to a concentrated contact load and during a scratch test. A diamond indenter with rounding radii in the range 20-500 µm was used under the tests. Systems with CrN coatings in the range of 1 to 5 µm applied to austenitic steel X5CrNi18-10 were analysed. In the paper, the effect of coating thickness on deformation and fracture of the coating and substrate in the load range of 1 and 3 N is analysed. Cohesion and adhesion sites of the coating to the substrate were determined. Optical profilometer images, scanning microscope images, and Micro Combi Tester images – CSM Instruments were used to analyse Lc1, Lc2, and crack locations. It was observed that, as the indenter radius increases, cracks in the coating-substrate system develop at increasing loads. Average critical forces are also higher with indenters of 200–500 µm. In the case of indentation only, with the indenter’s radius of 500 um, it is 750 Nm for the thinnest 1 µm coating and 1750 Nm for the 5.2 µm coating.
W artykule przedstawiono wyniki badań pękania układu powłoka–podłoże poddanych obciążeniu działającym w styku skoncentrowanym oraz podczas testu zarysowania. Do badań użyto diamentowego wgłębnika o promieniach zaokrąglenia z zakresu 20–500 µm. Analizowano układy z powłokami CrN w zakresie od 1 do 5 µm nałożone na stal austenityczną X5CrNi18-10. W artykule analizowano wpływ grubości powłok na deformacje i pękanie powłoki i podłoża w zakresie obciążenia 1 i 3 N. Wyznaczono miejsca kohezji i adhezji powłoki do podłoża. Do analizy Lc1, Lc2 oraz lokalizacji pęknięć użyto obrazów z profilometru optycznego, zdjęć z mikroskopu skaningowego i zdjęć z Micro Combi Testera – CSM Instruments. W wyniku przeprowadzonych badań zauważono, że wraz ze wzrostem promieniem zaokrąglenia wgłębnika, pęknięcia układu powłoka–podłoże powstają przy coraz większych obciążeniach. Średnie wartości sił krytycznych również jest większe przy stosowaniu wgłębników 200–500 µm. W przypadku samej indentacji przy promieniu wgłębnika 500 µm wynosi 1 µm, 750 Nm, natomiast dla powłoki 5,2 µm 1750 Nm.
Źródło:
Tribologia; 2021, 298, 4; 7--14
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The Effect of Residual Stress on the Load Bearing Capacity of PVD Coated Surfaces – Part 2
Wpływ naprężeń własnych na nośność powierzchni z powłokami PVD – Część 2
Autorzy:
Chronowska-Przywara, Kinga
Kot, Marcin
Szczęch, Marcin
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/189566.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
PVD coatings
contact mechanics
residual stress
fracture toughness
powłoki PVD
mechanika kontaktu
naprężenia własne
odporność na pękanie
Opis:
The article presents the results of modelling tests of the coating-substrate systems subjected to a contact load using a spherical diamond indenter with a 20 μm tip radius. Systems with 1 to 5 μm thick CrN coatings deposited on X5CrNi18-10 austenitic steel substrate were analysed. Systems without residual stress as well as with introduced 2 and 5 GPa compressive residual stresses were analysed. The article presents the effect of coating thickness on substrate deformations at load range up to 1 and 3 N. The evolution of maximum radial stress in the substrate and the range of substrate plastic deformation for the assumed coating thicknesses were also analysed. Modelling results showed a strong relation between maximum critical force and relative coating thickness. The maximum radial stresses in the substrate in a case of systems with a thin 1 μm coating are much smaller than for thicker 5 μm coating, referring to the relative coating thickness. However, the analysis of substrate yielding showed that, for thin 1 and 2 μm coatings, substrates deform plastically at 0.01 and 0.03 N, respectively, while the 5 μm coating prevent plastic deformations up to load 0.32N.
W artykule przedstawiono wyniki badań modelowania układów powłoka–podłoże poddanych obciążeniu działającego w styku skoncentrowanym przy użyciu diamentowego wgłębnika o promieniu zaokrąglenia 20 μm. Analizowano układy z powłokami CrN w zakresie od 1 do 5 μm nałożone na stal austenityczną X5CrNi18-10. Modelowano układy bez naprężeń własnych oraz układy z wprowadzonymi ściskającymi naprężeniami własnymi 2 i 5 GPa. W artykule przedstawiono ewolucje wpływu grubości powłok na deformacje podłoża w zakresie obciążenia do 1 i 3 N. Analizowano również przebieg maksymalnych naprężeń promieniowych w podłożu oraz zakres odkształceń plastycznych podłoża dla założonych grubości powłok i zakresu sił. Wyniki modelowania wykazały dużą zależność pomiędzy maksymalną siłą krytyczną, a względną grubością powłoki. Maksymalne naprężenia promieniowe w podłożu w układach z cienką powłoką 1 μm są znacznie mniejsze niż w przypadku układów z powłoką o grubości 5 μm, odnosząc wyniki do względnej grubości powłoki. Natomiast analiza odkształceń plastycznych podłoża badanych układów wykazała, że podłoże w układach z cienkimi powłokami 1 i 2 μm odkształcają się plastycznie już przy sile 0,01 i 0,03 N. Wzrost siły, przy której dochodzi do odkształceń plastycznych podłoża, widoczny jest w przypadku zmieniającej się grubości zastosowanej powłoki. I tak w przypadku układu z powłoką 5 μm pierwsze odkształcenia plastyczne zaczynają pojawiać się dopiero przy sile 0,32 N.
Źródło:
Tribologia; 2019, 287, 5; 43-49
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Effect of residual stress on load bearing capacity of PVD coated surfaces
Wpływ naprężeń własnych na nośność powierzchni z powłokami PVD
Autorzy:
Chronowska-Przywara, K.
Kot, M.
Szczęch, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/190769.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
PVD coatings
contact mechanics
residual stress
fracture toughness
powłoki PVD
mechanika kontaktu
naprężenia własne
odporność na pękanie
Opis:
The article presents the results of spherical indentation modelling of coating-substrate systems. Modelling was carried out using the finite element method. First of all, the effect of the coating thickness on system deformation and stress distribution was taken into analysis, assuming coating thicknesses of 1, 2, and 5 μm, which are typical for tribological applications as well as models with infinitely thick coating and without a coating. The evolution of maximum radial stresses in the indentation within 0 to 3N load is presented. A significant effect of the coating thickness on the value and location of the maximum stress concentration was observed. The effect of internal stresses on surface bearing capacity with PVD coatings was also analysed. The paper presents the possibility of creating failure maps of coating–substrate systems for the assumed mechanical properties of materials, which allows one to determine the load capacity of coated surface or choose the optimal coating thickness when the maximum strength and contact geometry are known.
W artykule zostały przedstawione wyniki modelowania sferycznej indentacji układów powłoka-podłoże. Modelowanie prowadzono z użyciem metody elementów skończonych. Analizowano przede wszystkim wpływ grubości powłoki na deformacje układu i rozkład naprężeń, przyjmując typowe w tribologicznych aplikacjach grubości powłok 1, 2 i 5 μm oraz modele z nieskończenie grubą powłoką i bez powłoki. Przedstawiono ewolucję głównie przy maksymalnych naprężeniach promieniowych w zakresie obciążenia wgłębnika od 0 do 1 N. Zaobserwowano istotny wpływ grubości powłoki na wartość i miejsca maksymalnej koncentracji naprężeń. Analizowano także wpływ naprężeń własnych na nośność powierzchni z powłokami PVD. W pracy przedstawiono możliwość tworzenia map niszczenia układów powłoka–podłoże dla założonych właściwości mechanicznych materiałów, dzięki której można określić zakres nośności powierzchni układu lub dobrać optymalną grubość powłoki przy znajomości maksymalnej siły i geometrii kontaktu.
Źródło:
Tribologia; 2018, 280, 4; 23-29
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Prediction of Compression Properties of Single Jersey Weft-knitted Fabric by Finite Element Analysis Based on the Hyperfoam Material Model
Przewidywanie właściwości dzianin lewo-prawych podczas ściskania stosując metodę elementów skończonych opartą na modelu ściskania pianki
Autorzy:
Soltanzadeh, Z.
Shaikhzadeh, N. S.
Haghpanahi, M.
Mohajeri-Tehrani, M. R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/231772.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Biopolimerów i Włókien Chemicznych
Tematy:
fabric compression
three-dimensional FEM
mechanical properties
weft-knitted fabrics
contact mechanics
proces ściskania tkaniny
właściwości mechaniczne
dzianina
Opis:
A 3-D finite element model based on the hyperfoam material model was developed in order to predict the compression behaviour of knitted fabrics in a large deformation state. The degree of compressibility of the fabric is determined by the extent of its volume reduction under external pressure. The compression properties of nine produced knitted fabrics at eight pressure values (2.04, 5.10, 10.19, 20.39, 50.97, 101.94, 152.90, and 203.87 kPa) were measured using a fabric thickness tester and results were compared with finite element results. The FEM results of fabric thickness changes (∆T) and fabric compressibility (EMC) showed good agreement with experimental results, with an average error of 5 and 4.9 percent, respectively. However, the results of fabric linearity of the compression (LC) and work of compression (WC) showed fair agreement, with an average error of 24.5 and 24 percent, respectively.
Publikacja dotyczy analizy kompresji dzianin lewo-prawych o trzech wariantach splotów. Scharakteryzowano parametry dzianin, tj. ścisłości rządkowe i kolumienkowe, masy, zapis splotu w rzeczywistym przebiegu i na igłach. Wykonano badania eksperymentalne i teoretyczne procesu ściskania dzianin wraz z analizą porównawczą. Badania teoretyczne przeprowadzono w ramach eksperymentu numerycznego w środowisku programu ABAQUS. Uzyskane wyniki badań posłużą w projektowaniu właściwości fizycznych wyrobów skarpetkowych przeznaczonych dla diabetyków.
Źródło:
Fibres & Textiles in Eastern Europe; 2016, 2 (116); 82-88
1230-3666
2300-7354
Pojawia się w:
Fibres & Textiles in Eastern Europe
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Finite element analysis of mini-plate stabilization of human mandible angle fracture – a comparative study
Autorzy:
Wądołowski, Piotr
Krzesiński, Grzegorz
Gutowski, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/27324127.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
finite element analysis
maxillofacial surgery
mandibular angle fracture
miniplate osteosynthesis
contact mechanics
analiza elementów skończonych
chirurgia szczękowo-twarzowa
złamanie kąta żuchwy
osteosynteza minipłytkowa
mechanika kontaktowa
Opis:
Purpose: The purpose of this study was to analyze three patterns of mandible angle fracture treatment by means of the finite element analysis. Methods: Investigation has been based on the mandible geometry reconstructed with use of hospitalized patient CT data. The KLS Martin mini-plates with corresponding screws were used to establish proper fracture stabilization. Models were run assuming isotropic and elasto-plastic material properties of connecting devices and cortical bone. The main masticatory muscles and artificial temporomandibular joint have been incorporated to assure mandible physiological movement. The gage loading has been applied in three different locations to cover wider range of possible mastication loading cases during daily routine. A different contact conditions have been applied to the fracture plane to simulate both load bearing and sharing behaviors. Prepared FEM models reflect the most frequently used surgery’s approaches to mandible angle fracture treatment. A specific nomenclature has been introduced to describe particular model. The tension plate, with one connecting mini-plate, two-point fixation and combined fixation, both using two mini-plates respectively. Results: Performed analysis allowed for a detailed estimation of the mini-plate connection response under the applied gauge loading. The equivalent stress within the mini-plates and surrounding cortical bone have been compared between all models. Regarding the fracture plane, the contact status and pressure have been considered. Conclusions: The combined fixation model, acting as a biplanar fastener system, presents the highest flexibility and connection efficiency.
Źródło:
Acta of Bioengineering and Biomechanics; 2020, 22, 3; 105--116
1509-409X
2450-6303
Pojawia się w:
Acta of Bioengineering and Biomechanics
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