Koncentracja naprężeń wokół zaokrąglonego karbu o dowolnej krzywiźnie wierzchołka

Czasopismo : Acta Mechanica et Automatica
Tytuł artykułu : Koncentracja naprężeń wokół zaokrąglonego karbu o dowolnej krzywiźnie wierzchołka

Autorzy :
Andrejkiv, O.
Ivan Franko National University of L'viv, 1, Universytetska str., Lviv, 79000, Ukraine, andreykiv@ipm.lviv.ua,
Awrejcewicz, J.
Katedra Automatyki i Biomechaniki, Wydział Mechaniczny, Politechnika Łódzka, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, awrejcew@p.lodz.pl,
Bogdanovič, P.
Belorusskij gosudarstrennyj transporta, ul'. Kirova 34, 246653, Gomel', Belarus', bogdanovich@belsut.gomel.by,
Daunys, M.
Machine Design Department, Kaunas University of Technology, Kęstučio 27, 44312 Kaunas, Lithuania, mykolas.daunys@ktu.lt,
Daunys, M.
Machine Design Department. Kaunas University of Technology, Kestucio 27. 44312Kaunas, Lithuania, mykolas.daunys@ktu.lt,
Derpeński, Ł.
Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, ul. Wiejska 45 C, 15-351 Białystok, derpik@pb.bialystok.pl,
Ganczarski, A.
Katedra Mechaniki Ciał Odkształcalnych, Wydział Mechaniczny, Politechnika Krakowska, Al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków, artur.ganczarski@pk.edu.pl,
Kaleta, J.
Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej, Politechnika Wrocławska, ul. Mariana Smołuchowskiego 25, 50-370 Wrocław, jerzy.kaleta@pwr.edu.pl,
Karolczuk, A.
Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska, ul. Mikołajczyka 5, 45-271 Opole, karol@po.opole.pl,
Kulczycki-Żyhajło, R.
Wydział Mechaniczny, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45 C, 15-351 Białystok, ksh@pb.edu.pl,
Litewka, A.
Departamento da Eneenkaria Civil, Universidade da Beira Interior, Caicada Fonte do Lameiro, 6200-358 Covilha, Portugal, litewka@ubi.pt,
Mazurkiewicz, A.
Katedra Podstaw Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki. Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Technologiczno-Przvrodniczy, ul. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz, fanzipkm@utp.edu.pl,
Monastyrskyy, B.
Pidstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and Mathematics, NASU, 3-b Naukova Str., 79060 Lviv, labmtd@iapmm.lviv.ua,
Mróz, Z.
Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, ul. Świętokrzyska 21, 00-049 Warszawa, zmroz@ippt.gov.pl,
Niezgoda, T.
Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa, t.niezgoda@wme.wat.edu.pl,
Nowicki, K.
Katedra Sterowania i Konstrukcji, Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Technologiczno – Przyrodniczy, ul. Prof. S. Kaliskiego 7, 85-793 Bydgoszcz, knowicki@utp.edu.pl,
Panasyuk, V.
Karpenko Phisico – Mechanical Institute of the National Academy of Science of Ukraine, Naukova St. 5, 79601 Lviv, panasyuk@ipm.lviv.ua,
Perkowski, D. M.
Wydział Mechaniczny, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45 C, 15-351 Białystok, dmperkowski@doktoranci.pb. edu.pl,
Samborski, S.
Katedra Mechaniki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, s.samborski@pollub.pl,
Savruk, M.
Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, ul. Wiejska 45 C, 15-351 Białystok, savruk@pb.edu.pl,
Abstrakty : W pracy przedstawiono jednolite podejście do rozwiązywalna zagadnień koncentracji naprężeń wokół karbów ostrych i zaokrąglonych. Wykorzystując metodę osobliwych równań całkowych otrzymano rozwiązanie dla rozciąganej półpłaszczyzny sprężystej zawierającej karb o wierzchołku kołowym o małym promieniu krzywizny. Przejście graniczne w rozwiązaniu numerycznym umożliwiło obliczenie współczynników intensywności naprężeń w wierzchołkach karbów ostrych o dowolnym kącie rozwarcia. Przedstawiono wzory aproksymacyjne do szacowania wartości współczynników koncentracji naprężeń w funkcji promienia krzywizny w wierzchołku karbu.

The unified approach to solve problems of stress concentration around sharp and rounded V-shaped notches m an elastic half-plane based on singular integral equation method was proposed. At first, die problem was solved for an elastic domain with V-shaped notch with rounded vertex of small radius of curvature. Then the passage to the limit, when curvature radius tends to zero, was used to obtain stress intensity factor at the vertex of sharp V-notch. The numerical results of stress intensify factors and stress concentration factors for the edge V-shaped notch in a half-plane were discussed.

Słowa kluczowe : naprężenie, koncentracja naprężeń, karb, stress, stress concentration, V-notch,
Wydawnictwo : Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Rocznik : 2007
Numer : Vol. 1, no. 1
Strony : 99 – 102
Bibliografia : 1. Benthem J.P. (1987), Stresses in the region of rounded corners, Int. J. Solids Struct., 23, 239-252.
2. Creager М., Paris P.С. (1967), Elastic field equations for blunt cracks with reference to stress corrosion cracking, // Int. J. Fract. Mech., 3, 247-252.
3. Dunn M.L., Suwito W., Cunningham S. (1997), Stress intensities at notch singularities, Eng. Fract. Mech., 57, 417-430.
4. Filippi S., Lazzarin P., Tovo R. (2002), Developments of some explicit formulas useful to describe elastic stress fields ahead of notches in plates, Int. J. Solids Struct., 39, 4543 -4565.
5. Johnston P.R., Elliott D. (2005), A sinh transformation for evaluating nearly singular boundary element integrals, Int. J. Numer. Meth. Eng., 62. 564-578.
6. Lazzarin P., Tovo R. (1996), A unified approach to the evaluation of linear elastic stress field in the neighbourhood of crack and notches, Int. J. Fract., 78, 3-19.
7. Muskhelishvili N.I. (2003) Some Basic Problems of the Mathematical Theory of Elasticity, Springer, 768 p.
8. Neuber H. (1977), Die halbelliptische Kerbe mit Riss als Beispiel zur Korrelation von Mikro- und Makro-spannungskonzentrationen, Ing.-Arch., 46, 389-399.
9. Nisitani H., Noda N.A. (1986), Stress concentration of a strip with double edge notches under tension or in-plane bending, Eng. Fract. Mech., 23, 1051-1065.
10. Noda N.-A., Sera M., Takase Y. (1995), Stress concentration factors for round and flat test specimens with notches, Int. J. Fatig., 17, 163-178.
11. Pilkey W.D. (1997), Peterson’s Stress Concentration Factors, 2 ed., 544 p.
12. Savruk M.P. (1981) Dvumernye zadači yprugosti dlâ tel s Teresinami, Nauk. Dumka, 324 s.
13. Savruk M.P. (1988) Koèfficienty intensivnosti naprâženij v telah s treŝinami, Meh. razrušeniâ i pročnost’ materialov / Sprav. posobie pod red. V.V.Panasǔka, Nauk. Dumka 620 с.
14. Savruk M.P., Kazberuk A. (2006), Zaležnìst’ miž koefìcìentami intensivnostì ta koncentracìï napružen’ dlâ gostryh i zakruglenyh kutovyh vyrìzìv, Fìz.-him. mehanika materialiv, 42, 56-65.
15. Savruk M.P., Kazberuk A. (2007), Edinyj podhod k rešeniǔ zadač o koncentracii naprâženij okolo ostryh i zakruglennyh uglovyh vyrezov, Prikladnaâ mehanika, 43, 70-87.
16. Savruk M.P., Osiv P.N., Prokopčuk I.V. (1989), Ĉislennyj analiz v ploskih zadačah teorii treŝin, Nauk. dumka, 248 s.
17. Strandberg M. (1999), A numerical study of the elastic stress arising from sharp and blunt V-notches in a SENT-specimen, Int. J. Fract., 100, 329-342.
DOI :
Cytuj : Andrejkiv, O. ,Awrejcewicz, J. ,Bogdanovič, P. ,Daunys, M. ,Daunys, M. ,Derpeński, Ł. ,Ganczarski, A. ,Kaleta, J. ,Karolczuk, A. ,Kulczycki-Żyhajło, R. ,Litewka, A. ,Mazurkiewicz, A. ,Monastyrskyy, B. ,Mróz, Z. ,Niezgoda, T. ,Nowicki, K. ,Panasyuk, V. ,Perkowski, D. M. ,Samborski, S. ,Savruk, M. , Koncentracja naprężeń wokół zaokrąglonego karbu o dowolnej krzywiźnie wierzchołka. Acta Mechanica et Automatica Vol. 1, no. 1/2007
facebook