Poškodba zaradi obremenitve je dejavnik, ki igra pomembno vlogo pri napovedovanju dobe trajanja in zanesljivosti naključno obremenjenih struktur. V članku obravnavamo štiri različne oblike Minerjevega pravila o linearni akumulaciji poškodb. Uporabljajo se za primerjavo opazovanih eksperimentalnih poškodb in rezultatov numeričnih simulacij tako za enoosne kot večosne obremenitve. Najprej izračunamo kritične vrednosti obremenitev za vse oblike Minerjevega pravila za enoosne primere. Iz rezultatov, predstavljenih v tem članku, ugotavljamo, da je za visoko trdnostne materiale kritična vrednost poškodbe okoli 0,3. Te rezultate nato uporabimo na večosnih primerih. Večosnost upoštevamo tako, da uporabimo Misesovo metodo ali metodo kritične ravnine. Končno izračunamo površino poškodbe, nastale zaradi obremenitve in jo primerjamo z eksperimentalnim vzorcem poškodbe. Rezultati kažejo, da je površina poškodbe, nastale zaradi obremenitve, ki je določena z numeričnimi simulacijami, primerljiva s poškodbo, določeno eksperimentalno.
COBISS.SI-ID: 14219547
V prispevku je prikazano kako oblika odvalnega valja vpliva na karakteristiko (sila-pomik) in dobo trajanja zračne vzmeti. Obravnavani sta dve obliki odvalnega valja za kateri je narejena primerjava karakteristike in dobe trajanja zračne vzmeti. Metoda za napovedovanje dobe trajanja zračnih vzmeti je v prispevku nadgrajena z upoštevanjem vpliva srednjega nivoja obremenitve in nato skupaj z analizo s končnimi elementi uporabljena za napoved dobe trajanja zračne vzmeti. Določena sta tudi predvideni čas in globalna lokacija poškodbe na mehu zračne vzmeti. Dobljene napovedi izkazujejo dobro ujemanje z rezultati opravljenih meritev, s čimer je potrjena ustreznost uporabljene metode za napovedovanje dobe trajanja zračnih vzmeti. Tako eksperimentalni kot napovedani rezultati kažejo, da najdaljšo dobo trajanja zračne vzmeti lahko pričakujemo v kolikor je uporabljen odvalni valj posebne oblike. Ta trditev drži le v primeru, da je zračna vzmet vgrajena na idealno vgradno višino, saj študija kaže, da sprememba vgradne višine močno vpliva na dobo trajanja v primeru uporabe odvalnega valja posebne oblike. Razlog za to je pojav višje amplitude napetosti v mehu zračne vzmeti med obratovanjem. Amplitudo napetosti in poškodbo meha lahko bistveno zmanjšamo, če se izognemo ostrim prehodom pri oblikovanju odvalnega valja, ki povzročajo dodatno upogibanje meha v nasprotno smer od upogiba meha v gubi.
COBISS.SI-ID: 15773211
V razmerah kjer je izdelek podvržen ekstremnim mehanskim obremenitvam v zelo kratkem času, hitrost specifičnih deformacij opazno vpliva na obnašanje materiala izdelka. Za natančno simuliranje obnašanja materiala med takšnimi obremenitvenimi pogoji moramo parametre hitrosti specifičnih deformacij izbranega materialnega modela ustrezno uporabiti. V članku je predstavljena hitra metoda, s katero lahko enostavno določimo pravilne vrednosti parametrov izbranega materialnega modela. Oblikovali smo eksperiment za preučevanje obnašanja tankih ravnih kovinskih pločevin med trkom in rezultate tega eksperimenta smo vzeli za določanje vrednosti parametrov Cowper-Symondsovega materialnega modela, ki so odvisni od hitrosti specifičnih deformacij. Izvedli smo optimizacijske procese z različnim številom zahtevanih parametrov izbranega materialnega modela. Optimizacijski proces vsebuje metodo načrtovanja preskusov, modeliranje odzivne površine iz posameznih vrednosti parametrov in genetski algoritem. V članku je prikazana primerjava dveh optimizacijskih procesov z različnimi metodami načrtovanja preskusov. Primerjali smo zmogljivosti obeh predstavljenih metod in komentirali inženirsko uporabnost rezultatov. Članek predstavlja nov hiter pristop za določevanje vrednosti parametrov Cowper-Symondsovega materialnega modela, v primerih, ko jih ne moremo enostavno določiti iz eksperimentalnih podatkov.
COBISS.SI-ID: 15420955
Za izboljšanje triboloških lastnosti različnih komponent se na njihove površine dodajajo različne vrste tekstur. Čeprav so ti dodani vtiski ali kraterji široki le nekaj deset mikrometrov in globoki nekaj mikrometrov, tvorijo začetno razpoko, iz katere se lahko razvije utrujenostni lom. V tem članku bo predstavljen pristop numeričnega izračuna odpornosti protu utrujanju telesa z vsebovanimi mikro-vtiski. Pri tem bo uporabljena metoda končnih elementov in standardni, komercialni programski paketi. Cilj je pokazati, kako oblika vtiska in pripadajoč proizvodni proces vpliva na odpornost proti utrujanju. Obravnavani preizkušanci so okrogle oblike izdelani iz hladno oblikovanega jekla Boehler K890. Proučevane so tri oblike vdolbinic: vtiski narejeni s piramido Vickers in stožcem Rockwell ter pol-sferični krater oz. jamica, ki jo izdolbe laserska naprava. Okroglo telo z ravno površino je služilo kot referenca. Upoštevana je tudi oblika vtiska in njegov proizvodni proces. Zato je bilo najprej simulirano vtiskovanje Vickers in Rockwell geometrij, temu pa je sledilo napovedovanje odpornosti proti utrujanju. Na ta način se upoštevajo tudi zaostale napetosti, ki nastanejo med procesi vtiskovanja ter nato vplivajo na odpornost proti utrujanju. Pri lasersko izdolbenih kraterjih ter referenčnem vzorcu nimamo vtiskov, zato je sledilo samo numerično napovedovanje odpornosti proti utrujanju. Ker so materialne nehomogenosti veliko manjše od geometrijskih, predstavljajo izračunane vrednosti skrajšanje dobe trajanja komponent, podvrženih utrujanju, kot posledica uporabljene teksture. Za potrditev predstavljenega numeričnega pristopa se izračunana odpornost proti utrujanju primerja z eksperimentalno določeno na fizičnih vzorcih.
COBISS.SI-ID: 1292714
Predstavljena je analiza določanja parametrov linearne mehanike loma za površinsko razpoko, obremenjeno s Hertzovim tlakom, v kateri ni mazalnega sredstva. V ta namen so določeni elementi Williamsove enačbe za opis napetosti blizu vrha razpoke: faktorja intenzivnosti napetosti KI in KII ter T-napetost, ki so bili upoštevani pri določanju smeri širjenja razpoke na osnovi kriterija gostote deformacijske energije. Elementi so določeni na primeru zobnega boka zobnika, ob upoštevanju različnih koeficientov trenja na prosti površini in trenja v razpoki. Rezultati kažejo, da trenje na prosti površini in posledično tudi tangencialne sile vplivajo na to, ali se bo razpoka širila vzdolž proste površine ali v globino.
COBISS.SI-ID: 2816905