Czasopismo | PRZEGLĄD MECHANICZNY | Rocznik 2020 - zeszyt 9

Przegląd możliwości diagnozowania obiektów technicznych ze względu na zmęczeniowe pękanie

A review of the possibilities to diagnose technical objects due to fatigue cracking

10.15199/148.2020.9.1

Józef Szala

nr katalogowy: 128085
10.15199/148.2020.9.1

Streszczenie

Celem badań diagnostycznych jest określenie stanu obiektu technicznego lub procesu w chwili uznanej za ważną. Określenie to jest potrzebne, aby przez porównanie stanu chwilowego ze stanem wzorcowym wydać orzeczenie o stanie zdatności lub niezdatności obiektu technicznego, a także dokonać prognozy przyszłych stanów obiektu. W prezentowanej pracy przedstawione zostały jedynie wybrane zagadnienia z szerokiego obszaru techniki diagnozowania na tle wyników badań procesu zmęczenia materiałów i zmęczeniowego pękania konstrukcji. W opracowaniu ograniczono się do opisu metod określania stanu obiektów, pomijając ważny w diagnostyce problem prognozowania stanów przyszłych.

Abstract

The purpose of diagnostic tests is to determine the condition of a technical object or process at a time considered important. This determination is necessary in order to issue a decision on the suitability or unfitness of a technical object by comparing the momentary state with the model state, and to make a forecast of future states of the object. The paper presents only selected issues from a wide range of diagnostic techniques against the background of material fatigue and structural fatigue cracking results. The review is limited to the description of methods of determining the condition of objects, omitting the important problem of forecasting future states in diagnostics.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Ohchuda H. 1979. Analysis of Service Failure of Hitachi Products (1970 – 1975). Tokyo: Hitachi Company Report.
[2] Duga J.J., et.al. 1983. The Economic Effects of Fracture in the United States, part 2-A. Report to NBS by Columbus Laboratories.
[3] Kobayaski T., A. Skinobu. 1995. “Optimum Aircraft Structural Design and Verification Form Sets”. Proc. of the 18th Symposium of the International Committee on Aeronautical Fatigue. Melbourne, Australia.
[4] Cempel C., F. Tomaszeski. 1992. Diagnostyka maszyn. Zasady ogólne. Przykłady zastosowań. Międzyresortowe Centrum Naukowe Eksploatacji Majątku Trwałego, Radom.
[5] Molent L., B. Aktepe. 2000. “Review of Fatigue Monitoring of Aqile Military Aircraft. “Fatigue Fract Eng.” Mater Struct. 23, Blackwell Science Ltd.
[6] Kocańda S. 1985. Zmęczeniowe pękanie metali. Warszawa: WNT.
[7] Miller K.J. 1999. “A historical perspective of the important parameters of metal fatigue and problems for the next century”. Fatigue ‘99 91/4), Beijing, China 1999.
[8] Bily M., V. Terentev. 1973. “A complete fatigue SIN curve”. Materialprufunq 1.
[9] Goss Cz., T. Gronek, S. Kocańda. 1965. „Przebieg zmęczenia w miedzi w zakresie dużych obciążeń”. Biuletyn WAT 6.
[10] Saal H. 1972. Der EinflussvonFormzahl und Spannungsverhältnis auf die Zeitund Dauerfestigkeiten und Rissfortschreitungen bei Flachstäben aus St52. Verőffentlichungen des Institutes fűr Statik und Stahlbau der Technischen Hochschule Darrnstadt. H. 17, Damstadt.
[11] Szala J. 1979. „Badania i obliczania zmęczeniowe elementów maszyn w warunkach obciążeń losowych i programowanych”. Prace Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN 6, Warszawa.
[12] Szala J. 1980. „Ocena trwałości zmęczeniowej elementów maszyn w warunkach obciążeń losowych i programowanych”. Bydgoszcz: Akademia Techniczno-Rolnicza.
[13] Rosochowicz K. 2000. Problemy pękania zmęczeniowego kadłubów statków. Gdańsk: Wyd. Okrętownictwo i Żegluga.
[14] Rosochowicz K. 2000. „Badania eksperymentalne procesów zmęczenia konstrukcji kadłubów statków”.
[w:] Metody eksperymentalne w zmęczeniu materiałów i konstrukcji – badania konstrukcji. Bydgoszcz: Wyd. Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej w Bydgoszczy.
[15] Szala J., T. Topoliński. 1986. „Badania zmęczeniowe próbek ze stopu PA7 przy obciążeniu sinusoidalnym i stochastycznym”. Mechanika, BTN, Prace Wydziału Nauk Technicznych, Seria B, nr 16. Warszawa – Poznań: PWN.
[16] Neuber H. 1958. Kerbspannungslehre. Berlin: Springer Verlag.
[17] Kocańda S., J. Szala. 1997. Podstawy obliczeń zmęczeniowych. Warszawa: PWN.
[18] Kaniowski J., J. Szala. 2000. “Analysis of fatigue cracks propagation in complex structures”. ECF-14, Fracture Mechanics Beyond 2000. EMAS 2002.
[19] Szala J. 1998. Hipotezy sumowania uszkodzeń zmęczeniowych. Bydgoszcz: Wyd. Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej.
[20] Rios E.R., M.W. Brown. 1991. Microscopic techniques, fatigue crack measurement: techniques and applications. Wyd. Engineering Materials Advisory Service. EMAS.
[21] Davidson D.L. 1991. Observing growing cracks in the scanning electron microscope and measurment of crack tip parameters by stereoimaging. Fatigue crack measurement: techniques and applications. Wyd. EMAS.
[22] Boroński D., J. Szala. 2001. „Możliwości zastosowania laserowego ekstensometru siatkowego (LES) w badaniach inicjacji i rozwoju pęknięcia zmęczeniowego”. Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej, Mechanika 73. VIII Krajowa Konferencja Mechaniki Pękania, Kielce – Cedzyna 2001.
[23] Boroński D., J. Szala. 2002. „Badania stref inicjacji i rozwoju pęknięcia zmęczeniowego za pomocą laserowego ekstensometru siatkowego LES”. Przegląd Mechaniczny 7–8.
[24] Boroński D., J. Szala. 2000. Laser grating extensometer LES for fatigue fuli– field strain analysis. ECF-14, Fracture Mechanics Beyond 2000, EMAS 2002.
[25] Boroński D. 2001. “Gold metal for Laser Grating Extensometer (LES)”. Polish Maritime Research.
[26] Boroński D. 2001. „Możliwości zastosowania maszynowego widzenia w badaniach przebiegu pęknięcia zmęczeniowego”. Problemy Eksploatacji 1 (40).
[27] Boroński D., J. Szala, T. Giesko. 2002. ”Automatic measurements offatigue crack length and trajectory”. 19th Danubia – Adria Symposium on Experimental Methods in Solid Mechanics. Polanica–Zdrój, September 25 – 28. length measurement. The measurement of crack length and shape during fracture and fatigue. Wyd. EMAS.
[29] Wei R.P., R.L. Brazill. 1980. An a.c, potential system forcrack length measurement. The measurement ofcrack length and shape during fracture and fatigue. Wyd. EMAS.
[30] Watt K.R. 1980. A consideration of an a.c. potential drop method for crack length measurement. The measurement of crack length and shape during fracture and fatigue. Wyd. EMAS.
[31] Donald J.L., J. Ruschan. 1991. Direct current potential difference fatigue crack measurement techniques. Fatigue crack measurement: techniques and applications. Wyd. EMAS.
[32] Collins R., M.C. Lugg. 1991. Use of A.C. field measurements for non-destructive testing. Fatigue crack measurement: techniques and applications. Wyd. EMAS.
[33] Kimsztacz R., J. Lewitowicz, B. Zając. 1993. Nieniszczące metody badań w diagnostyce lotniczej. Problemy badań i eksploatacji techniki lotniczej. Tom 2. Warszawa: ITWL.
[34] Slagter D., M.A. Lout. 1980. Fatigue crack growth measurements by combined optical and electrical potential drab observations. The measurements of crack length and shape during fracture and fatigue. Wyd. EMAS.
[35] Mroziński S., J. Szala. 2002. ”Experimental appreciation of the phenomenon of the cyclic properties stabilisation of construction materials under constant amplitude and irregular loading”. Symposium on Fatigue Testing and Analysis under Variable Amplitude Loading Conditions. France-Tours.
[36] Duggan T.V., M.W. Proctor. 1980. Measurement of crack length from changes in specimen compliance. The measurement of crack length and shape during fracture and fatigue. Wyd. EMAS.
[37] Richard C.E., W. F. Deans. 1980. The measurement of crack length and load using strain gauges. The measurement of crack length and shape during fracture and fatigue. Wyd. EMAS.
[38] Fleck N.A. 1991. Compliance methods of fatigue crack measurement. Fatigue crack measurement techniques and. applications. Wyd. EMAS.
[39] Caton M.M., J.F. Flavenot, C. Flambard, A. Madelaine, F. Anton. 1980. Automatic measurement of crack length during fatigue testing using ultrasonic surface waves. The measurementof crack length and shape during fracture and fatigue. Wyd. EMAS.
[40] Silk M.G. 1991. Ultrasonics: Fatigue crack measurement: techniques and applications. Wyd. EMAS.
[41] Lindley T.C., P. Mc lntvre. 1980. Application of acoustic emission to crack detection and measurement. The measurement of crack length and shape during fracture and fatigue. Wyd. EMAS.
[42] Ono K. 1991. Acoustic emission. Fatigue crack measurement: techniques and applications. Wyd. EMAS.
[43] Jenkins P.J., G.A.D. Briggs. 1991. Acoustic Microscopy. Fatigue crack measurement: techniques and applications. Wyd. EMAS.
[44] Szczepanik R. 1999. Ocena propagacji pęknięć zmęczeniowych w wirujących łopatkach sprężarki turbinowego silnika lotniczego. Problemy badań i eksploatacji techniki lotniczej. Tom 4., Warszawa: ITWL.
[45] Cempel C. 1982. Podstawy wibroakustycznej diagnostyki maszyn. Warszawa: WNT.
[46] Lindstedt P., R. Sabak. 2001. „Wibroakustyczne modele diagnostyczne w procesie diagnozowania łopatek maszyn wirnikowych”. Prace naukowe ITWL 13.
[47] Davis F.H., W.J. Plumbridge. 1988. “Magnetostriction effect in crack length measurements”. Fatigue Fracture Eng. Material and Structure (11) 4.
[48] Kaleta J. 1997. „Wyznaczanie energii krzyżowego efektu magnetomechanicznego (efektu ViIIariego) podczas procesu zmęczenia”
[w:] Doświadczalne podstawy formułowania energetycznych hipotez zmęczeniowych. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.
[49] Kaleta J., A. Mikołajczyk, J. Żebracki. 1996. Effect of sintering temperature on cyclic properties of selected P/M steels. Fatigue’96, Pergamon.
[50] Schrőder K. 1989. “Magnetic Barkhauseneffect and its application”. Nondestructive Testing Evaluations 1.
[51] Tito K. 1989. “Use of Barkhausen noise in fatigue”. Nondestrctive Testing Evaluations 1.
[52] Błachnio J., J. Janecki. 1999. „Ocena wytężenia łopatek sprężarki lotniczego silnika turbinowego metodą szumu magnetycznego”. Problemy badań i eksploatacji techniki lotniczej. Tom 4. Warszawa: ITWL.
[53] Werner K. 1999. Analiza rozwoju pęknięć półeliptycznych. Częstochowa: Wyd. Politechniki Częstochowskiej.
[54] Kobayashi T. 1991. Reconstruction of crack history from conjugate fracture surfraces. Fatigue crack measurement: techniques and applications. Wyd. EMAS.
[55] Hagemaier D.J. 1991. Application of crack detection to aircraft structures. Fatigue crack measurement: techniques and applications. Wyd. EMAS.
[56] ICSOC (International Chamber of Shipping Oil Companes): Guidance Manual for the inspection and condition assessment of tanker structures International Marine Forum 1986.
[57] IACS (International Association of Classification Societies): Bulk carriers, Guidelines for surveys, assesement and repair of hull structure. IACS 1994.
[58] Germanischer Lloyd: Fatigue strength of ship structures – part I: Basic principles, Hamburg 1997.
[59] Germanischer Lloyd: Fatigue strength of ship structures – part II: Examples, Hamburg 1998.
[60] PRS (Polski Rejestr Statków): Analiza wytrzymałości zmęczeniowej stalowego kadłuba statku, przepisy. nr. 45/P Gdańsk 1998.
[61] Dover W.D., J.R. Rudlin, D.A. Topp. 1991. Fatigue crack measurement in offshore structures. Fatigue crack measurement: techniques and applications. Wyd. EMAS.
[62] Marsh K.J., R.A. Smith, R.O. Ritchie. 1991. Fatigue crack measurement: techniques and applications. Wyd. EMAS.
[63] Pickard A.C., R.A. Venables, S.J. Vukelich. 1991. Crack detection and crack length measurement in the gas turbine industry. Fatigue crack measurement: techniques and applications. Wyd. EMAS.
[64] Hale D.A. 1991. Real–time material monitoring in bailing water reactors. Fatigue crack measurement: techniques and applications. EMAS.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD MECHANICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2020-9 , nr katalogowy 128085 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD MECHANICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	28.00 zł

Zeszyt

2020-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Zeszyt

Czasopisma