Przedmiot prezentowanych w pracy badań dotyczy rozwarstwień blach dolnych pasów dźwigarów skrzynkowych mostów suwnic, jakim ulegają one podczas eksploatacji.
Na podstawie badań metalograficznych stwierdzono, że przyczyną rozwarstwień są pęknięcia lamelarne.
Analiza stanu naprężeń i odkształceń obszarów występowania badanych pęknięć, jak też badania eksperymentalne wykazały, że rozwijają się one w polu naprężeń normalnych, rozciągających.
W celu obserwacji rozwoju pęknięć lamelarnych opracowano nowatorską metodykę badań. Umożliwia ona w sposób nieniszczący rozróżnienie charakterystycznych dla pękania lamelarnego tarasów i uskoków, jak też obserwację inicjacji pękania na wtrąceniach niemetalicznych i rozrostu pęknięć. Klasyfikacji diagnostycznej dokonuje się na podstawie analizy matematycznej impulsu ultradźwiękowego odbitego od badanej nieciągłości w dziedzinie częstotliwości, przesunięcia fazowego i współczynników falkowych zgodnie z wyprowadzonymi wzorami.
W pracy, opierając się na wynikach badań eksperymentalnych i modelowych MES, przedstawiono nowy model propagacji pęknięć lamelarnych, jaki wystąpi w stanie naprężeń normalnych, rozciągających o kierunku zgodnym z kierunkiem walcowania blachy.
Otrzymane w pracy wnioski aplikowano w badaniach diagnostycznych mostów suwnic pracujących w przemyśle ciężkim.
The analysis of propagation and identification of lamellar tearing in crane girders
The dissertation concerns cracking of plate in bottom flanges of girder bridge cranes, which appears during its exploitation. Metallographic tests have identified this type of fracture as lamellar tearing. Stress and strain analysis of the cracking area and experimental tests have established that lamellar tearing evolves in normal tensile stress field, whose direction coincides with the direction of plate rolling. In order to observe the propagation of lamellar tearing, an innovative nondestructive method has been developed. It discriminates terraces and shear wall, characteristic of lamellar tearing, as well as enables us to observe the initiation of the cracking at non-metallic inclusions and also its growth. A diagnostic classification is based on a mathematical analysis of an ultrasonic impulse reflected from the plate discontinuity in the domain of frequency and wavelet coefficients, according to derived formulas.
The study, based on the results of experimental tests and FEM numerical analysis, presents a new model of lamellar tearing propagation, which appears in the state of normal tensile stress, whose direction corresponds to the direction of plate rolling. The method has been applied in industry to crane girder tests.
