Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"WŁADYSŁAW ZIELECKI"

Analiza wpływu zmian konstrukcyjnych elementów klejonych na wytrzymałość i trwałość zmęczeniową połączeń adhezyjnych DOI:10.15199/148.2016.1-2.2


  W pracy przedstawiono wyniki badań określających wpływ modyfikacji konstrukcyjnych elementów klejonych na wytrzymałość i trwałość zmęczeniową złącza klejowego obciążonego na oddzieranie. Pomiary wytrzymałości zmęczeniowej przeprowadzono na wzbudniku elektrodynamicznym przy częstotliwości rezonansowej próbki złącza klejowego. Badaniom poddano próbki sklejone kompozycjami epoksydowymi Bison Epoxy oraz Epidian 57 z utwardzaczem PAC. Próbki klejone poddano modyfikacją poprzez wykonanie faz lub promieni w czołowej części złącza, co miało na celu zwiększenie grubości warstwy kleju w newralgicznym obszarze spoiny klejowej. Zastosowane modyfikacje, to wynik przeprowadzonych analiz naprężeń w złączu, które wykazały istnienie spiętrzenia naprężenia normalnego przy krawędzi spoiny na krótkim odcinku. Takie zjawisko prowadzi do szybkiej inicjacji zniszczenia spoiny, w związku z czym przeprowadzono próby zmęczeniowe dla zniwelowanego spiętrzenia naprężeń normalnych przez zwiększenie grubości warstwy kleju. Badania wytrzymałości zmęczeniowej wykazały znaczącą poprawę trwałości zmęczeniowej. Słowa kluczowe: połączenia klejowe, MES, wytrzymałość zmęczeniowa, trwałość zmęczeniowa.Połączenia klejowe znajdują coraz szersze zastosowanie, szczególnie w tych dziedzinach przemysłu, gdzie istotne jest ograniczenie masy konstrukcji. Znaczącą zaletą połączeń adhezyjnych jest ich zdolność do spajania różnych materiałów, a także równomierny rozkład naprężeń w obrębie złącza oraz praktyczny brak ograniczeń dotyczących grubości klejonych elementów. Stąd jest to niezastąpiona metoda łączenia w wypadku stosowania technologii kompozytów warstwowych, powszechnie stosowanych m.in. w konstrukcjach lotniczych. Właściwości wytrzymałościowe połączeń klejowych zależą od wielu czynników. Do najważniejszych z nich można zaliczyć: właściwości stosowanej kompozycji klejowej [1], sposób przygotowania powierzchni łączonych części, warunki utwardzania spoiny klejowej, kons[...]

UMACNIANIE ZAKŁADKOWYCH POŁĄCZEŃ KLEJOWYCH STOPU TYTANU Ti6Al4V METODĄ PNEUMOKULOWANIA DOI:


  W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu umacniania metodą pneumokulowania zakładkowych połączeń klejowych ze stopu tytanu Ti6Al4V. Pneumokulowanie przeprowadzono kulkami stalowymi o średnicy 1,5 mm, a intensywność umocnienia regulowano czasem obróbki, który zmieniano w zakresie 10-30 s. Przeprowadzone badania wykazały wzrost wytrzymałości na ścinanie zakładkowych połączeń klejowych wykonanych ze stopu Ti6Al4V o 42-63% w następstwie umacniania metodą pneumokulowania. S ł o w a k l u c z o w e: umacnianie, połączenia klejowe, stop Ti6Al4V, kulowanie A b s t r a c t: The article discusses the results of researches concerning the strengthening of single lap adhesive joints of Ti6Al4V titanium alloy with the use of pneumatic ball peening method. In the process steel shots with the diameter of 1.5 mm have been applied. Intensity of strengthening was controlled by a treatment time, which was 10, 20 and 30 seconds. The study showed an increase in lap shear strength of adhesive joints made of alloy Ti6Al4V by 42-63% as a result of strengthening by pneumatic ball peening method. K e y w o r d s: strengthening, adhesive joints, Ti6Al4V alloy, shot peening.Wprowadzenie Podstawowe właściwości wytrzymałościowe połączeń klejowych (nośność P oraz wytrzymałość na ścinanie Rt) uzależnione są od wielu czynników do których zaliczamy: - konstrukcję złącza lub jego strefy przykrawędziowej [1, 4], - sposób przygotowania powierzchni klejonych części [2, 3], - skład kompozycji klejowej [1], - warunki procesu sieciowania (temperatura, czas, ciśnienie). Wymienione czynniki związane są z fazą formowania złącza klejowego. Przedstawione w pracach [4-6] wyniki badań wskazują na możliwość umacniania zakładkowych połączeń klejowych metodą pneumokulowania. Wytrzymałość na ścinanie zakładkowych połączeń ze stali S235JR sklejonych kompozycją Epidian 5 z utwardzaczem PAC (dającą spoinę elastyczną) Rt = 27,5 MPa w następstwie umacniania metodą pneumokulkowania wz[...]

ANALIZA WPŁYWU WYBRANYCH PARAMETRÓW PNEUMOKULOWANIA NA NOŚNOŚĆ JEDNOZAKŁADKOWYCH POŁĄCZEŃ KLEJOWYCH STOPU TYTANU Ti6Al4V DOI:


  W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu umacniania metodą pneumokulowania jednozakładkowych połączeń klejowych ze stopu tytanu Ti6Al4V. Obróbka umacniająca zwiększyła nośność badanych połączeń klejowych o 24-52%. Analiza statystyczna uzyskanych wyników badań wykazała, że w przyjętym obszarze zmienności parametrów technologicznych procesu pneumokulowania na poziomie istotności α = 0,05, ciśnienie p, średnica stalowych kulek d oraz czas obróbki t nie wpływają w istotny sposób na właściwości wytrzymałościowe zakładkowych połączeń klejowych stopu tytanu Ti6Al4V.Nagniatanie strumieniowe dynamiczne (pneumokulowanie) jest procesem obróbki, podczas którego powierzchnia obrabianego przedmiotu jest uderzana małymi twardymi drobinami (kulki szklane, śrut, kulki łożyskowe) rozpędzonym strumieniem sprężonego powietrza. Ten rodzaj obróbki powoduje wzrost twardości warstwy wierzchniej materiału i ukonstytuowanie w niej naprężeń ściskających własnych, pochodzących od powierzchniowego odkształcenia plastycznego. Stan warstwy wierzchniej korzystnie wpływa na właściwości użytkowe części maszyn, w szczególności na ich wytrzymałość zmęczeniową [1, 2]. Ściskające naprężenia własne ukonstytuowane podczas nagniatania połączenia klejowego powodują odkształcenie powierzchni zakładki i dociśnięcie krawędzi zakładek klejonych części, co z kolei wpływa na wzrost wytrzymałości zakładkowego połączenia klejowego [4, 5]. Pneumokulowanie jest procesem, o którego efektach decydują m.in. takie parametry jak: ciśnienie powietrza, liczba dysz, kąt padania kulek, odległość dyszy od obrabianego przedmiotu, czas obróbki i rodzaj drobiwa (średnica kulek, masa), przy czym parametrami sterowalnymi urządzeń do pneumokulowania, które nie zależą od ich konstrukcji, są: ciśnienie powietrza, czas obróbki i średnica kulek [6-9]. Badania własne Celem badań było przeprowadzenie analizy statystycznej wpływu wybranych parametrów pneumokulowania na nośność zakładkowych po[...]

ANALIZA WPŁYWU PARAMETRÓW PNEUMOKULOWANIA NA WYTRZYMAŁOŚĆ ZAKŁADKOWYCH POŁĄCZEŃ KLEJOWYCH STOPU TYTANU Ti6Al4V DOI:


  Ze względu na swoje doskonałe właściwości, takie jak: wysoki współczynnik wytrzymałości w stosunku do ciężaru właściwego, odporność na korozję i wysoką temperaturę topnienia, stopy tytanu (głównie z aluminium i wanadem - ok. 75% stopów) wykorzystywane są do produkcji elementów głowic wirników śmigłowcowych, części silników lotniczych i na pokrycia samolotów. Stop Ti6Al4V stanowi blisko połowę wszystkich zastosowań związanych z przemysłem lotniczym. Przemysł ten poszukuje nowych technologii, zapewniających zwiększenie wytrzymałości części oraz ich połączeń. Często stosowaną metodą łączenia blach stanowi klejenie na zakładkę. Zmiana wymiarów (karb geometryczny) w strefi e brzegowej połączenia oraz różne właściwości kleju i materiału łączonego powodują koncentrację naprężeń w strefi e przy krawędzi zakładki i tym samym jej osłabienie [1, 2]. Dla poprawy wytrzymałości zakładkowych połączeń klejowych stosowane są różne sposoby ukosowania i nawiercania albo nacinania brzegów sklein, zmniejszające naprężenia i częściowo niwelujące oddziaływanie karbu. Pozwalają na poprawę wytrzymałości sklein od kilku do ok. 23% [1, 10]. Jednak metody te wymagają dokonywania zmian konstrukcji lub technologii wykonywania połączeń, co w warunkach rzeczywistych (w praktyce) dość często jest utrudnione lub wręcz niemożliwe. Bardzo prostą metodą poprawy wytrzymałości złączy klejowych jest pneumokulkowanie. Jest to rodzaj obróbki strumieniowo-ściernej, wykonywanej za pomocą małych, twardych stalowych kulek. Taka obróbka (w odróżnieniu od śrutowania) nie powoduje uszkodzeń powierzchni obrabianej. Pneumokulkowanie to łatwy, cechujący się dobrą sterowalnością i niskimi kosztami proces obróbkowy, który może być wykonywany na prawie każdym wyrobie (każdej konstrukcji), za pomocą prostych urządzeń. Szczegóły technologii pneumokulkowania zostały opisane w [4, 5, 6]. W pracach [7, 8] wykazano korzystny wpływ pneumokulkowania na wytrzymałość zakładkowych po[...]

KONSTRUKCJA GŁOWICY DO UMACNIANIA BLACH I DOCZOŁOWYCH POŁĄCZEŃ SPAWANYCH METODĄ PNEUMOKULOWANIA DOI:


  Jakość złączy spawanych decyduje o właściwościach użytkowych łączonych części takich jak np.: właściwości mechaniczne, fi zyczne i estetyczne. Obecnie do poprawy własności mechanicznych stopów metali wykorzystuje się obróbki chemiczne, termiczne i mechaniczne. Jedną z metod mechanicznej obróbki wykańczającej, umożliwiającej uzyskanie warstwy wierzchniej o szczególnie korzystnych właściwościach jest obróbka nagniataniem. Biorąc pod uwagę sposób oddziaływania sił nagniatania na przedmiot obrabiany można wyróżnić: nagniatanie statyczne i dynamiczne [12]. Pneumokulowanie jako jedna z odmian dynamicznego umacniania powierzchni korzystnie wpływa na stan warstwy wierzchniej oraz wytrzymałość zmęczeniową części maszyn [5-8]. Proces pneumokulowania został szeroko przeanalizowany teoretycznie i praktycznie [5, 6, 13, 14, 9, 11, 2]. Do głównych zalet tej metody można zaliczyć obróbkę części w trudno dostępnych miejscach, brak elementów szybko zużywających się [3], a także możliwość zaprojektowania urządzeń o przeznaczeniu specjalnym. Przykładem mogą być np.: urządzenia do pneumokulowania wałków, łopatek turbin parowych, głowice pionowe oraz poziome do kulowania otworów czy ręczne urządzenia do miejscowego pneumokulowania [4]. Efektywność pneumokulowania zależy od parametrów procesu, rodzaju obrabianego materiału oraz obróbki mechanicznej. Procesem pneumokulowania można również łatwo sterować przez zmianę ciśnienia powietrza doprowadzanego do dyszy, czasu trwania obróbki, wymianę kulek czy też konstrukcję dyszy [4]. Odpowiednie ukształtowanie dyszy umożliwia otrzymanie różnego kształtu strumienia kulek, dzięki zastosowaniu kilku dysz z oddzielnym sterowaniem ciśnieniem i czasem pracy można uzyskać różną intensywność nagniatania w różnych miejscach, co świadczy o elastyczności technologii pneumokulowania. Proces ten powoduje również wzrost wytrzymałości zmęczeniowej złączy spawanych. Spawanie wprowadza do materiału naprężenia rozci[...]

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ODDZIERANIE POŁĄCZENIA ADHEZYJNEGO KOMPOZYTU POLIMEROWO-WŁÓKNISTEGO Z BLACHĄ ZE STOPU ALUMINIUM 2024-T3 DOI:


  Materiały kompozytowe, mające coraz szersze zastosowanie szczególnie w konstrukcjach lotniczych, mimo wielu oczywistych zalet, mają pewne ograniczenia, które sprawiają, że nie mogą występować w całej konstrukcji statku powietrznego. Ograniczenie to dotyczy szczególnie miejsc w konstrukcji, gdzie występuje wysoka temperatura. W związku z powyższym istnieje częsta konieczność łączenia kompozytów polimerowowłóknistych z innymi materiałami, głównie metalami takimi jak stopy aluminium i tytanu [13]. Połączenia adhezyjne mają tę przewagę nad techniką nitowania, popularnie występującą w budowie statków powietrznych, że nie wymagają wykonania otworów, będących często przyczyną koncentratorów naprężeń, a także nie wpływają w tak istotny sposób na wzrost masy konstrukcji jak nity [13]. Większość dostępnych opracowań naukowych, poruszających tematykę wytrzymałości połączenia adhezyjnego pomiędzy blachą ze stopu aluminium a kompozytem polimerowo-włóknistym, skupia się jedynie na wytrzymałości na ścinanie lub na mechanizmie pękania. Do analizy pękania najczęściej stosuje się próbki w formie podwójnej belki wspornikowej, tzw. Double Cantilever Beam. Celem takich badań jest określenie zachowania propagacji pęknięć oraz uzyskanie danych energetycznych do numerycznej analizy mechanizmu pękania [6, 8]. Z kolei do wyznaczania wytrzymałości na ścinanie rozpatrywanych połączeń, badaniom poddaje się zwykle jedno- lub dwuzakładkowe połączenia metal-kompozyt [4, 7, 11, 12]. Wielu autorów podejmuje także zagadnienie analitycznej oraz numerycznej analizy, związanej z wytrzymałością na ścinanie połączenia klejonego różnych materiałów [1, 5, 9]. Rozpatrując zagadnienie łączenia adhezyjnego materiałów o znacząco różnych współczynnikach rozszerzalności cieplnej, należy mieć na uwadze naprężenia w płaszczyźnie połączenia tych materiałów, będących przyczyną zmiennej temperatury pracy, co może przyczynić się do obniżenia wytrzymałości połączenia. Stąd[...]

WPŁYW PARAMETRÓW SPAWANIA WIĄZKĄ ELEKTRONÓW NA WYTRZYMAŁOŚĆ DOCZOŁOWYCH ZŁĄCZY ZE STOPU Ti-6Al-4V


  umo.liwia Dr in.. Barbara Cieci.ska, dr in.. Ryszard Per.owski, dr hab. in.. Jaros.aw S.p, prof. nzw., dr hab. in.. W.adys.aw Zielecki, prof. nzw. . Politechnika Rzeszowska, Wydzia. Budowy Maszyn i Lotnictwa, Rzeszow. Rudy Metale R56 2011 nr 6 UKD 621.791.72:669.295f71f295:539.412 339 T a b l i c a 1 W.a.ciwo.ci wytrzyma.o.ciowe z..czy spawanych ze stopu Ti]6Al]4V [8] T a b l e 1 Mechanical properties of welded joints made from Ti]6Al]4V alloys [8] Warunki spawania, obrobka po spawaniu Granica plastyczno.ci MPa Wytrzyma .o.. na rozci.ganie MPa Wyd.u.enie % Materia. bazowy 899 978 15 Spawanie wi.zk. bez oscylacji 992 1087 9 Spawanie wi.zk. z oscylacjami 951 1060 10 Spawanie wi.zk. bez oscylacji, wygrzewanie po spawaniu w temperaturze 973 K 943 1014 11 Spawanie wi.zk. z oscylacjami, wygrzewanie po spawaniu w temperaturze 973 K 911 985 11 Spawanie wi.zk. bez oscylacji, wygrzewanie po spawaniu w temperaturze 1173 K 907 995 12 Spawanie wi.zk. z oscylacjami, wygrzewanie po spawaniu w temperaturze 1173 K 908 976 13 uzyskanie spoin o wysokiej jako.ci wg norm specyficznych dla lotnictwa. W.a.ciwo.ci wytrzyma.o.ciowe po..czenia zale.. od parametrow spawania oraz obrobki cieplnej zastosowanej po spawaniu. Mo.na tak stwierdzi. w oparciu o dotychczas prezentowane wyniki, przyk.adowo w pracy [7] przedstawiono wyniki bada. wytrzyma.o.ciowych z..czy spawanych ze stopu Ti]6Al]4V. Analiza przedstawionych w niej wynikow bada. (tabl. 1) wskazuje, .e wytrzyma.o.. na rozci.ganie z..czy spawanych wi.zk. elektronow jest wi.ksza ni. wytrzyma.o.. materia.u bazowego. Wprowadzone oscylacje wi.zki oraz dodatkowa obrobka cieplna po spawaniu nie powoduj. zwi.kszenia wytrzyma.o.ci na rozci.ganie. Rownie. wyniki bada. przedstawione w pracy [8] wskazuj., .e mo.na przy wykorzystaniu spawania za pomoc. wi.zki elektronow uzyska. wytrzyma.o.. na rozci.ganie z..cza z materia.u Ti]6Al[...]

 Strona 1