Role of material science and mechanics in lifetime extension of materials and components  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
40792
Type NI
Principal investigator Ginsztler, János
Title in Hungarian Az anyagtudomány és a mechanika szerepe az anyagok és szerkezetek élettartam növelésében
Title in English Role of material science and mechanics in lifetime extension of materials and components
Panel Natural Sciences large proposals
Department or equivalent Department of Materials Science and Engineering (Budapest University of Technology and Economics)
Participants Artinger, István
Béda, Gyula
Bíró, Tamás
Bogár, Róbert
Détári, Péter
Dévényi, László
Dobránszky, János
Horváth, Mátyás
Insperger, Tamás
Kocsis, László
Kovács, Ádám
Krállics, György
Mészáros, István
Palotás, Béla
Prohászka, János
Stépán, Gábor
Szabó, László
Szabó, Péter János
Törköly, Tamás
Uj, József
Vízváry, Zsolt
Ziaja, György
Starting date 2002-01-01
Closing date 2005-12-31
Funding (in million HUF) 57.200
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutatómunka során kifejlesztett, pontosított rúdmodell esetén meghatározásra került a Pasternak-féle ágyazás rugómerevségét. A rúdmodell a középsíkban repedéssel ellátott kompozit rudak rugóállandójára ad pontosított képletet. A különféle korrekciók vagy a próbatest vastagság menti, vagy annak csúsztató rugalmassági moduluszától függnek. A Pasternak-féle rugók esetén a merevség inkább a vastagság menti modulusszal hozható kapcsolatba. A rugók merevségét kombinált végeselem-analitikus módszerrel lett kiszámolva. Az un. DCB próbatestre egy olyan végeselem modellt lett szerkesztve, amelyben a csúsztató rugalmassági modulusz értékét végtelenhez tart. Ily módon kiküszöbölhető azok a hatások, amelyek a csúsztató rugalmassági modulusszal kapcsolatosak Ezután az analitikus modell eredményét egy konstans paraméter beállításával a végeselem modell eredményéhez lett igazítva. A számítást kis és nagy hajlító rugalmassági moduluszú, szén- és üvegszál erősítésű kompozit anyagokra is el lett végezve. Az említett konstans paraméter választott értéke minden esetben nagyon jól illeszkedett a végeselem eredményeihez. A Pasternak-féle rugók merevségének ismeretében a globális módszert még pontosabbá lett. A módszer előnye, hogy pontos és viszonylag egyszerű.
Results in English
Using the previously developed refined beam model the stiffnes of the Pasternak foundation was determined. The beam model provides an improved compliance expression for delaminated composite beams. The different corrections of the compliance and the strain energy release rate depend on the shear and transverse modulus of the material. It was shown that the Pasternak foundation can be related to the transverse modulus. The stiffness of the Pasternak foundation was determined by a combined analytical-finite element method. This was carried out by using a special DCB specimen of which shear modulus tended to infinity. This way those effetcs, which are related to the shear modulus can be eliminated. Then the value of a constant parameter was chosen in order to reach the best agreement with the finite element model. The computation was performed even for high and low modulus glass and carbon fiber reinforced materials and it was found that the chosen value of the constant satisfies all the cases studied. Using the Pasternak foundation stiffness the global mode decomposition method was improved. The advantages of the method are that it is accurate and easy to apply.
Full text http://real.mtak.hu/596/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Trieszt Péter; Stépán Gábor: Discrete-Time Mechanical Model for the Rubbing Phenomenon of Rotordynamics, GÉPÉSZET 2004 27-28. May 2004. Volume I. p. 417-420., 2005
Tamás Bíró; Péter J. Szabó: Effect of Thermo-mechanical Fatigue on the Microstructure of Steels, Materials Science Forum, Vols.473-474,pp. 183-189., 2005
T. Bíró , I. Mészáros, J. Ginsztler: Magnetic investigation of the microstructural effects of creep and fatigue processes, GÉPÉSZET 2004 23-27. May 2004., 2005
Tamás Bíró ;Péter J. Szabó: Role of Precipitations in Thermo-mechanical Fatigue of Heat Resistant Steels, GÉPÉSZET 2004 18-22. May 2004., 2005
A. Eleőd, T. Törköly, Gy. Ziaja, I. Sajó: Deformability of high purity polycrystalline magnesium under superimposed hydrostatic pressure, GÉPÉSZET 2004 27-28. May 2004. Volume I. p. 52-56, 2005
Gy. Ziaja,.; T. Törköly, ;Gy. Viczián,: Determination of residual stresses in hot extruded rod, Materials Science Forum, Vols.473-474,pp. 489-492., 2005
T. Törköly;Gy. Ziaja; I. Sajó: Investigation of residual stress in hypereutectic RS/PM Al-Si-Ni alloy, GÉPÉSZET 2004 27-28. May 2004. Volume I. p. 205-209., 2005
SZEKRÉNYES, A.,: Comparison of some Data Reduction Schemes for Composite Delamination Specimens, Periodica Polytechnica, Mechanical Engineering, 48/2 (2004), pp. 151-161., 2005
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J: Beam and Finite Element Analysis of Quasi-unidirectional SLB and ELS Specimens,, Composites Science and Technology, 64 (2004), pp. 2393-2406, Elsevier., 2004
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J: Comparison of Some Improved Solutions for Mixed-mode Composite Delamination Coupons, Composite Structures (2004), Elsevier, 2004
SZEKRÉNYES, A. – UJ: Mode-II Fracture Analysis in Unidirectional E-glass/polyester Composite, Journal of Composite Materials (2004), Sage Publications, 2004
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J: Fracture Mechanical Behavior of E-glass/polyester Composite Systems Under Mode-II and Mixed-mode I/II Loading, Composites in Construction (Proceedings), Vol.2, (2005), pp. 677-684., 2005
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J: Rugalmasan ágyazott tartók alkalmazása kompozit törésmechanikában, GÉPÉSZET 2004 18-22. May 2004, 2005
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J: Comparison of Some Improved Solutions for Mixed-mode Composite Delamination Coupons,, Composite Structures (2006) 72, pp. 321-329. (2004), 2005
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J: Rúdszerű üveg/poliészter próbatestek kísérleti vizsgálata,, Mechanoplast, első országos doktorandusz konferencia, 2005
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J.,: Advanced Beam Model for Fiber-bridging in Unidirectional Composite Double-cantilever Beam Specimens, 21st International Congress of Theoretical and Applied Mechanics, 2004
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J.,: Modified Single-leg Bending Test for Mixed-mode I/II Interlaminar Fracture in Composites, 21st Danubia-Adria Symposium on Experimental Methods in Solid Mechanics, 2005
SZEKRÉNYES, A.: Repedésterjedés és rétegközi szilárdság analitikus és kísérleti vizsgálata párhuzamos elcsúszás esetén, Erősített anyagok és szerkezetek mechanikája, 2004
[3] Insperger, T., Stépán, G.,: Act and wait concept in force controlled systems with discrete delayed feedback,, Proceedings of ASME International Design Engineering Technical Conferences, Long Beach CA, (2005), paper no. DETC2005-85036 (CD-ROM)., 2005
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J.,: Fracture Mechanical Behavior of E-glass/polyester Composite Systems Under Mode-II and Mixed-mode I/II Loading,, CCC 2005 - Third International Conference Composites in Construction, (2005), July 11-13, Lyon, France, 2005
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J.,: A Pasternak-féle ágyazás rugómerevségének meghatározása törésmechanikai feladatok esetén, Mechanika Szeminárium, BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék, (2005), április 12, Budapest, 2005
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J.,: Approximate Interlaminar Fracture Envelopes for Unidirectional E-glass/polyester Composite, Periodica Polytechnica, Mechanical Engineering, 49/1 (2005), pp. 15-24., 2005
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J.,: Rétegközi szilárdság vizsgálata ELS típusú üveg/poliészter próbatesteken,, Műanyag és Gumi, 2005/5, pp. 195-200, 2005
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J.,: Repedésterjedés és rétegközi szilárdság analitikus és kísérleti vizsgálata párhuzamos elcsúszás esetén, GÉP 2005/2-3, 118-125, 2005
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J: Over-leg Bending Test for Mixed-mode I/II Interlaminar Fracture in Composite Laminates, International Journal of Damage Mechanics (2005), Sage Publications, 2005
SZEKRÉNYES, A. – UJ, J: Modified Single-leg Bending Test for Mixed-mode I/II Interlaminar Fracture in Composites, Acta Technica (2005),, 2005
[2] Gradi¹ek, J., Govekar, E., Grabec, I., Kalveram, M., Weinert, K., Insperger,T., Stépán: On stability prediction for low radial immersion milling, Machine Science and Technology, 9 (2005), pp. 117-130., 2005
[3] Stépán, G., Szalai, R., Mann, B. P., Bayly, P. V., Insperger, T., Gradi¹ek, J., Govekar E.,: Nonlinear dynamics of high-speed milling – analyses, numerics and experiments,, Journal of Vibration and Acoustics, 127(2) (2005), pp. 197-203., 2005
[4] Stépán, G., Insperger, T., Szalai, R.,: Delay, parametric excitation, and the nonlinear dynamics of cutting processes, International Journal of Bifurcation and Chaos, 15(9) (2005), pp. 2783–2798., 2005
[5] Govekar, E., Gradi¹ek, J., Kalveram, M., Insperger,T., Weinert, K., Stépán, G., Grabec, I.,: On stability and dynamics of milling at small radial immersion,, Annals of the CIRP, 54(1) (2005), pp. 357-362, 2005
[6] Hartung, F., Insperger, T., Stépán, G., Turi, J.: Approximate stability charts for milling processes using semi-discretization, , Applied Mathematics and Computations, in press (2005)., 2005
[2] Insperger, T., Stépán, G., Turi, J.,: State-dependent delay model for regenerative cutting processes,, Fifth EUROMECH Nonlinear Dynamics Conference, ENOC 2005, Eindhoven, The Netherlands (2005), pp. 1124-1129, 2005
Gradi¹ek, J., Kalveram, M., Stépán, G., Weinert, K., Govekar, E.,: Machine tool chatter and surface location error in milling processes, Journal of Manufacturing Science and Engineering, in press (2005)., 2005
[1] Stépán, G., Insperger, T., Szalai, R.,: Delay, parametric excitation, and the nonlinear dynamics of cutting processes,, Fifth EUROMECH Nonlinear Dynamics Conference, ENOC 2005, Eindhoven, The Netherlands, (2005), pp. 118-142, 2005
Insperger, T., Stépán, G., Hartung, F., Turi, J.,: State dependent regenerative delay in milling processes, Proceedings of ASME International Design Engineering Technical Conferences, Long Beach CA, (2005), paper no. DETC2005-85282 (CD-ROM)., 2005



Back »