natgillin/translations-raw huggingface dataset:
As the relationship EČ ≈ 3EAl, applies to the moduli of elasticity for the same load and span, the relationship of the moments of inertia at cross-section has to meet the following requirement:
Kako za module elastičnosti vrijedi odnos EČ ≈ 3EAl, za isto opterećenje i raspon, odnos momenata tromosti poprečnog presjeka treba zadovoljavati uvjet
The strength and plasticity characteristics in the elastic-plastic area of load must be known to enable determination of critical
Za određivanje kritičnih naprezanja i faktora sigurnosti konstrukcija od aluminijskih legura, potrebno je poznavati karakteristike
Examples of truss structures made of aluminium alloys [4, 7]
Primjeri rešetkastih konstrukcija od aluminijskih legura [4, 7]
stresses and safety factors for aluminium alloy structures.
čvrstoće i plastičnosti u elastičnoplastičnom području opterećenja.
The analytical dependence used for describing deformation behaviour in this area is the Ramberg-Osgood equation.
Analitička ovisnost koja se primjenjuje za opis deformacijskog ponašanja u ovom području jest Ramberg-Osgoodova jednadžba.
This empirical non-linear equation links the elastic modulus and strain hardening indicators with an overall deformation [13].
Ta empirijska, nelinearna jednadžba povezuje modul elastičnosti i pokazatelje deformacijskog očvršćivanja s ukupnom deformacijom [13].
At static load, the following equation is used:
Pri statičkom opterećenju jednadžba je
where: e - strain, se - stress at elastic limit sR - real stress
gdje je: e - deformacija, se - naprezanje na granici elastičnosti, sR - stvarno naprezanje,
In the case of cyclic loading, the influence of the number of cycles should also be taken into account, as shown in the Manson-Coffin equation [14]:
Kod cikličnog opterećenja, uz ove karakteristike, potrebno je uzeti u obzir i utjecaj broja ciklusa, što prikazuje MansonKoffinova jednadžba [14]:
where: e - strain, s'f - fatigue strength coefficient N - number of cycles e'f - fatigue ductility coefficient b - fatigue strength exponent c - fatigue ductility exponent.
gdje je: e - deformacija, s'f - koeficijent zamorne čvrstoće, N - broj ciklusa, e'f - koeficijent zamorne duktilnosti, b - indeks (eksponent) zamorne čvrstoće, c - indeks (eksponent) zamorne duktilnosti.
Strain hardening, fatigue strength, and ductility exponents are linked with the following relationship [14]:
Indeksi deformacijskog očvršćivanja, zamorne čvrstoće i duktilnost povezani su, prema [14], odnosom:
At relaxation of load, the elastic-plastic behaviour of material results in deviation from the initial behaviour of material due to mechanical hysteresis.
Kod rasterećenja, elastoplastično ponašanje materijala uvjetuje odstupanja od početnog ponašanja materijala izazvana mehaničkom histerezom.
The deformation behaviour based on the Ramberg-Osgood equation for aluminium structures is specified
Deformacijsko ponašanje na temelju primjene RambergOsgoodove jednadžbe za aluminijske konstrukcije propisano
in EN 1999-1-1 (Appendix E) [15].
je u EN 1999-1-1 (Dodatak E) [15].
The research conducted in this area is now very topical as the nonlinear dependence between the stress and plastic deformation requires laboratory testing, numerical modelling, and design adapted to real strain hardening [16].
Istraživanja povezana s tim vrlo su aktualna budući da nelinearna ovisnost naprezanja i plastične deformacije zahtijeva laboratorijsko ispitivanje, numeričko modeliranje i projektiranje prilagođeno realnom deformacijskom očvršćivanju [16].
Reliable models (equations) enable simulation of behaviour of structural elements based on the finite-element method (FEM) [17].
Pouzdani modeli (jednadžbe) pružaju mogućnost simulacije ponašanja konstrukcijskih elemenata primjenom metode konačnih elemenata (MKE) [17].
As the parameters given in equation (3) can be analysed as a function of temperature, it is also possible to analyse the influence of fire hazard on the behaviour of alloys and structures [18].
Kako se parametri u jednadžbi (3) mogu analizirati u funkciji temperature, pruža se mogućnost analize utjecaja potencijalnih požara na ponašanje legura i konstrukcija [18].
Knowledge of the influence of temperature on deformation behaviour is also a precondition for defining stability zone of welded structures [19], and requires harmonization of coefficients given in the Ramberg-Osgood equation with real properties of welded connections [20].
Poznavanje utjecaja temperature na deformacijsko ponašanje preduvjet je i za definiranje područja stabilnosti zavarenih konstrukcija [19], te zahtijeva prilagodbu koeficijenata u Ramberg-Osgoodovoj jednadžbi realnim svojstvima zavarenog spoja [20].
This is also valid for the fracture toughness properties, when these properties are a prerequisite for the use of aluminium alloys [21].
To se odnosi i na svojstva žilavosti loma, kada su ona uvjet za primjenu aluminijskih legura [21].
Tensile or tensile/compressive stresses (for cyclic loads) are used for laboratory testing [13, 14], although the verification of strain equation correction with spherical indentation device [22] can also be applied.
Za laboratorijska ispitivanja primjenjuju se vlačna ili vlačno/ tlačna naprezanja (za ciklična opterećenja) [13, 14], ali je aktualna i provjera korekcije jednadžbe za deformaciju sfernim utiskivačem [22].
Results obtained by experimental testing of deformation characteristics of aluminium alloys are presented in this paper.
U ovom su radu prikazani rezultati eksperimentalnog ispitivanja deformacijskih karakteristika aluminijskih legura.
Two alloys belonging to two distinct aluminium alloy groups, both widely used in various structures, were selected: thermally hardening alloys and thermally non-hardening alloys.
Izabrane su dvije legure koje se široko koriste u različitim konstrukcijama, a pripadaju dvjema skupinama aluminijskih legura: koje termički očvršćuju i koje termički ne očvršćuju.
The deformation behaviour of samples during tensile tests was monitored for two alloy conditions (soft-annealed and harddeformed).
Eksperimentalno je praćeno deformacijsko ponašanje uzoraka prilikom vlačnog ispitivanja za dva stanja legura (mekožareno i tvrdo-deformirano).
Diagrams with measurement results were analysed from the aspect of specific features related to deformation ageing and accuracy of stress values (technical yield limit in particular) for the experimental procedure applied.
Analizirani su dijagrami mjernih rezultata iz aspekta posebnosti povezanih s deformacijskim starenjem i točnosti vrijednosti naprezanja (posebno tehničke granice popuštanja) za primijenjeni eksperimentalni postupak.
Numerical processing involved the use of Hollomon equation for the change of stress as related to the level of deformation.
Numerička obrada je obuhvatila primjenu Hollomonove jednadžbe za promjenu naprezanja ovisno o stupnju deformacije.
Thanks to reliability of this non-linear equation in the plastic deformation interval, it was possible to define appropriate coefficients in the RambergOsgood equation.
Zahvaljujući pouzdanosti primjene te nelinearne jednadžbe za interval plastične deformacije, definirani su koeficijenti u Ramberg-Osgoodovoj jednadžbi.
Experimentally defined and calculated values were compared with data from relevant literature.
Eksperimentalno određene i izračunane vrijednosti su uspoređene s podatcima iz literature.
2. Experimental part
2. Eksperimentalni dio
Materials and testing procedure
Materijali i postupak ispitivanja
Alloy designation
Oznaka legure
Content of alloying elements1), [%]
Udio legirajućih elemenata1), [%]
Balance
Ostalo
≤0.01 1) The content of alloying elements is compliant with: International Alloy Designations and Chemical Composition Limits For Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys, The Aluminum Association Inc., 2009.
≤0,01 1) Udio legirajućih elemenata u skladu je s: International Alloy Designations and Chemical Composition Limits For Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys, The Aluminum Association Inc., 2009.
Chemical composition of alloys AW-2024 and AW-5083
Kemijski sastav ispitanih legura AW-2024 i AW-5083
The alloy AW-5083 belongs to the Al-Mg-Mn system.
Legura AW-5083 je iz sustava Al-Mg-Mn.
Thanks to good solubility of magnesium (Mg) in the hard solution of aluminium, the alloy has a pronounced capability of hardening through alloying and deformation, a good strength and ductility ratio, great capability of shaping in complex operations, corrosion resistance, and good weldability.
Zahvaljujući dobroj topljivosti magnezija (Mg) u tvrdoj otopini aluminija, legura ima izraženu sposobnost očvršćivanja legiranjem i deformacijom, dobar odnos čvrstoće i duktilnosti, veliku sposobnost oblikovanja u složenim operacijama, korozijsku postojanost i dobru zavarljivost.
Considering the fact that it does not harden through thermal action, it does not involve tempering when processed to final dimensions and properties, and so it retains a high accuracy of dimensions.
S obzirom na to da termički ne očvršćuje, ne uključuje kaljenje kod obrade do konačnih dimenzija i svojstva, tako da zadržava visoku točnost dimenzija.
Although alloying with magnesium enables achievement of high strength while not greatly reducing the plasticity, the content of about 4.5 % of Mg offers an appropriate hardening relationship through alloying and deformation.
Iako legiranje magnezijem pruža mogućnost za postizanje visoke čvrstoće, a da se znatnije ne smanjuje plastičnost, udio od približno 4,5 % Mg pruža adekvatan odnos očvršćivanja legiranjem i deformiranjem.
Manganese (Mn) exerts a primary influence on the recovery and recrystallization processes, and hence on the control of the size of metal grains, anisotropy of properties and texture.
Mangan (Mn) ima primarni utjecaj na procese oporavljanja i rekristalizacije, a samim time na kontrolu veličine metalnog zrna, anizotropije svojstva i teksture.
The plasticity of alloys enables preparation of all kinds of semimanufactured products (bars, sheet metals, wires, sections, forged pieces) using hot and cold processing procedures.
Plastičnost legura omogućuje pripremu poluproizvoda svih oblika (šipke, limovi, žice, profili, otkivci) postupcima tople i hladne prerade.
Semimanufactured products can easily be cold formed by conventional methods.
Poluproizvodi se lako hladno oblikuju konvencionalnim metodama.
Alloys are characterized by a very good weldability.
Zavarljivost legura je vrlo dobra.
The alloy AW- 5083 is most often used in the manufacture of boats and other means of transport, welded pressure cookers, marinas, television towers, military missile components, and many other parts in various fields.
Legura AW-5083 najčešće se upotrebljava za proizvodnju plovila i ostalih prijevoznih sredstava, zavarenih posuda pod tlakom, marina, televizijskih tornjeva, komponenti raketnih projektila i mnogih drugih dijelova u različitim područjima primjene.
The alloy AW-2024 belongs to the Al-Cu-Mg-Mn system.
Legura AW-2024 je iz sustava Al-Cu-Mg-Mn.
The main alloying element is copper (Cu) (up to 4.9 %).
Bakar (Cu) je glavni legirajući element (do 4,9 %).
Thanks to the change in its solubility in aluminium with the change of temperature, the material causes hardening by precipitation and so the alloy achieves high strength and satisfactory ductility.
Zahvaljujući promjeni njegove topljivosti u aluminiju s promjenom temperature, javlja se precipitacijsko očvršćivanje tako da legura postiže visoku čvrstoću i zadovoljavajuću duktilnost.
Because of such favourable properties it has long been in use (Alcoa produces it since 1931).
Zbog takvih svojstva dugo je u uporabi (Alcoa se proizvodi od 1931. godine).
The same group includes alloys AW-2124 and AW-2324, as well as alloys characterized by higher purity (smaller iron and silicon content), which results in a more favourable fracture toughness.
Iz iste skupine su AW-2124 i AW-2324, kao legure povećane čistoće (manji udio željeza i silicija), čime su poboljšane karakteristike žilavosti loma.
An additional improvement of properties of these alloys involved a special protection against corrosion.
Dodatno poboljšanje svojstava tih legura zahtijevalo je posebnu zaštitu od korozije.
This resulted in development of Alclad conditions in which a thin coat of pure aluminium is applied on the surface (nominal thickness of this aluminium coat amounts to 5 % of thickness for sheet metals up to 1.57 mm in thickness, or 2.5 % for sheet metals of more than 1.57 mm in thickness [23]).
Tako se proizvode Alclad stanja u kojima se na površini nanese tanak sloj čistog aluminija (nominalna debljina sloja aluminija je 5 % debljine za limove do 1,57 mm, ili 2,5 % za debljine veće od 1,57 mm [23]).
The alloy is finally prepared in annealed (0) and thermally hardened conditions (T3, T4, and T8) [24, 25].
Legura se završno priprema u žarenom stanju (0) i termički ojačanim stanjima (T3, T4 i T8) [24, 25].
It is suitable for further processing and so it is used for the manufacture of all types of semi-manufactured products which, in the annealed conditions, are suitable for final cold forming.
Pogodna je za preradu tako da se primjenjuje za proizvodnju svih oblika poluproizvoda koji se u žarenom stanju dobro završno hladno oblikuju.
Welding can be conducted using either the resistant welding or electric arc welding procedure in protected atmosphere.
Zavarivanje se može izvesti pomoću otpornog ili elektrolučnog postupka u zaštitnoj atmosferi.
Welding by any procedure causes pronounced deterioration of corrosion resistance in the weld zone, which is why welded connections must be subjected to subsequent thermal processing.
Zavarivanje bilo kojim postupkom izaziva izrazito pogoršanje otpornosti na koroziju u području zavara, zbog čega zavarene spojeve treba naknadno termički obraditi.
Mechanical processing in the thermally processed and annealed condition is favourable.
Strojna obrada u termički obrađenom i žarenom stanju je dobra.
The alloy is most often used in the production of airplane parts, elements of other means of transport, bridge elements, instruments, various machine parts, and connection elements.
Legura se najčešće upotrebljava za proizvodnju dijelova za zrakoplove, elemente ostalih transportnih sredstava, elemente mostova, uređaja, različitih dijelova strojeva i elemenata za spajanje.
The annealing of samples was completed in the laboratory oven with the temperature regulation accuracy of ±2°C.
Žarenje uzoraka je završeno u laboratorijskoj peći s točnošću regulacije temperature ±2oC.
The deformation hardened condition of alloys was obtained by cold rolling with 20% reduction in thickness.
Deformacijski očvrsnuto stanje legura dobiveno je hladnim valjanjem s redukcijom debljine 20 %.
Annealed and deformed conditions were marked with 0 and H, respectively.
Žarena stanja su označena s 0, a deformirana s H.
Cold rolling / annealing of AW-2024 alloy strips
Načini hladnog valjanja/žarenja traka od legure AW-2024
The tensile testing was performed using the universal electronic apparatus for testing mechanical properties of materials, type HACKERT FPZ 100/1.
Vlačno ispitivanje je obavljeno na univerzalnom elektroničkom uređaju za ispitivanja mehaničkih svojstava materijala, tipa HACKERT FPZ 100/1.
The apparatus can conduct tensile, compressive, shearing and bending tests for forces ranging from 20 N to 100 kN.
Uređaj ima mogućnost ispitivanja vlakom, tlakom, smicanjem i savijanjem za opsege sila od 20 N do 100 kN.
Force measurement signals and sample size changes can be either registered on paper or recorded electronically.
Mjerni signali sile i promjene dimenzija uzoraka mogu se bilježiti na papiru ili elektronički zapisati.
The measuring scale (increase) for registration of signals can be adapted to the selected sample, alloy and condition.
Mjerna skala (uvećanja) za registraciju signala prilagodi se za izabrani uzorak, leguru i stanje.
3. Test results and analysis
3. Rezultati ispitivanja i analiza
Tensile strain
Vlačna deformacija
Experimental force (F) - extension (Dl) diagrams for the annealed and deformed alloy AW-5083 samples are presented in Figure 3.
Eksperimentalni dijagrami sila (F) - produljenje (Dl) za žarene i deformirane uzorke od legure AW-5083 prikazani su na slici 3.
Typical extension values for which the force value was registered are shown by means of lines parallel to the initial elastic part of the diagram (Figures 3.
Karakteristične vrijednosti produljenja za koje je očitana vrijednost sile prikazane su linijama paralelnim početnom elastičnom dijelu dijagrama (slika 3.
These diagrams are then translated into the stress-strain values, based on which the processing and analysis of results was made.
Ti su dijagrami zatim iskazani vrijednostima naprezanje-deformacija, na temelju kojih su provedene obrada i analiza rezultata.
Tested samples are of standard form and size.
Ispitani uzorci su standardnog oblika i dimenzija.
The sample measurement length (lo) was adapted to the metal sheet thickness (Figure 3.
Mjerna duljina uzorka (lo) je prilagođena debljini lima (slika 3.
In both cases, the change in force value shows the alloy's pronounced strain deformation capability with a different effect for both conditions.
Promjena vrijednosti sile u oba slučaja pokazuje izraženu sposobnost legure za deformacijsko očvršćivanje s različitim učinkom za oba stanja.
The change of diagram for the annealed and deformed condition can be seen in force values for the uniform and total extension.
Razlika dijagrama za žareno i deformirano stanje očituje se u vrijednostima sile, ravnomjernog i ukupnog produljenja.
In addition, force variations are highly pronounced for the annealed condition in most parts of the diagram (alternating vibration around the average value).
Osim toga, za žareno stanje vrlo je izraženo kolebanje sile u većem dijelu dijagrama (naizmjenično titranje oko prosječne vrijednosti).
In the area of smaller deformations they are limited, in the area of intermediate deformations the cycle amplitude and the number of cycles increase during deformation, and in the area of high plastic deformation, the process is approximately stationary for the number of cycles and amplitude size.
U području manjih deformacija oni su ograničeni, u području srednjih deformacija amplituda i broj ciklusa se povećavaju tijekom deformacije, da bi se u području velike plastične deformacije očitovao približno stacionarni proces za broj ciklusa i veličinu amplitude.
between the velocity of dissolved alloying
Građevinar 3/2016
when the concentration of dissolved
Deformacijske karakteristike aluminijskih legura
atoms around the dislocation becomes
dislokacija se blokira.
As dissolved atoms are in interaction with
b).
also accompanied by macroscopic
gdje je:
manifestation of the dynamic strain
F - vlačna sila
ageing, which is visible along the flow strips regularly distributed on the polished sample surface (Figure 3.d).
A0 - početni poprečni presjek epruvete Dl - produljenje (povećanje mjerne duljine epruvete rastezanjem) l0 - početna mjerna duljina epruvete.
Dependence of results lns = f(lne) of the alloy AW-5083: a) for the annealed condition; b) deformed condition
Ovisnost rezultata lns = f(lne) za stanje legure AW-5083: a) žareno stanje; b) deformirano stanje
alloying atoms.
deformacijsko očvršćivanje [28].
The alternating variation of stress values cannot be observed in the diagram, and the plastic area decreases significantly (Figure 3.
Deformirano stanje ima zapravo jedinstven oblik u cijelom intervalu plastičnosti (slika 4.
The results taken from the diagram were used to calculate the values of relative deformation by extension (e) and real stress (s) using the following formula:
Za leguru AW-2024 dobiveni su rezultati koji su analogni rezultatima prikazanim na slikama 3. i 4.
F - tensile force
Točnost izmjerenih rezultata
A0 - initial cross-section of the testsample Dl - extension (length increase in test sample by elongation) l0 - initial measurement length in test sample.
U slučaju sile, točnost od 0,5 mm uvjetuje pogrešku od ±20 N, odnosno pogrešku kod proračuna naprezanja približno ±0,6 N/mm2.
Figure 4 shows the alloy AW-5083 results presented in the logarithmic coordinate system.
Raspršenje vrijednosti tijekom ispitivanja većeg broja uzoraka posebno je važno u odnosu na postavljeni cilj rada.
This form is known as the "2n" strain hardening [28].
Trake su precizno valjane na mjernu debljinu laboratorijskim strojem za valjanje.
Accuracy of measurement results
Analitička obrada rezultata
The dispersion of values in case when a greater number of samples is tested is especially significant with regard to the work objective set in advance.
Iako postoji i niz drugih jednadžbi, Hollomonova jednadžba sadrži koeficijente K i n koji se mogu precizno odrediti zahvaljujući odgovarajućem fizikalnom značenju.
In order to reduce this dispersion, all test samples were made of the same narrow strip cut from the sheet metal in the direction of length (rolling direction).
Koeficijent čvrstoće K odgovara čvrstoći (vrijednosti naprezanja s) kada je deformacija (e) jednaka jedinici (na temelju jednadžbe (7), a to znači da povećanje mjerne duljine uzorka Dl dostigne početnu mjernu duljinu l0).
The strips were accurately rolled to the measurement thickness using the laboratory rolling machine.
Indeks deformacijskog očvršćivanja n predstavlja brzinu deformacijskog očvršćivanja.
It can be noted for comparison purposes that, in case of dynamic ageing, the variation causes stress differences of up to ±8 MPa.
U skladu s tim, svi eksperimentalni podaci su prevedeni na logaritamski koordinatni sustav (linearna funkcija), a zatim su K i n određeni metodom najmanjih kvadrata.
The strain hardening of aluminium alloys (in 0, T, and H conditions) can be approximated with the Hollomon equation of shape:
Program omogućuje automatsku obradu podataka u linearnom obliku s proračunom koeficijenta, pokazatelja za kriterije pouzdanosti, grafičkim prikazom
Condition
Koeficijenti
Strain area
Jednadžba
Coefficients
Br.
Correlation indicators
lnK
sest-error2)
sest-pogreška2)
Alloy: AW-5083 s = 426.23e0.2004
Legura: AW-5083 s = 426,23e0,2004
1) Pearson correlation coefficient for n pairs of linear dependence X = ln(e) and Y = ln(s) is:
1) Pearsonov koeficijent korelacije za n parova vrijednosti linearne ovisnosti X = ln(e) i Y = ln(s) je:
2)Standard approximation error according to the derived linear dependence equation X = ln(e) andY = ln(s) is:
2)Standardna pogreška aproksimacije po izvedenoj linearnoj jednadžbi ovisnosti X = ln(e) i Y = ln(s) je:
3)Strain areas are calculated based on the straight line intersection points for the first and second strain hardening intervals
3)Područja deformacije su izračunana na osnovi presječnih točaka ravnih linija za prvi i drugi interval deformacijskog očvršćivanja
Equations and statistical indicators describing strain hardening of alloys tested
Jednadžbe i statistički pokazatelji za opis deformacijskog očvršćivanja ispitanih legura
The coefficients K i n are analogous to the coefficients defined in equation (3).
Program pruža mogućnost izbora većeg broja funkcija (jednadžbi) koje se provjeravaju i rangiraju u odnosu na izabranu metodu stvaranja funkcionalne ovisnosti i dobivene statističke pokazatelje aproksimacije.
The strain hardening exponent n is the strain hardening rate.
Dobiveni podaci za K i n, statistički pokazatelji i odgovarajuće jednadžbe prikazani su u tablici 2.
In logarithmic coordinates this equation is translated into a straight line with the section at s-axis equalling to lnK, and with inclination amounting to tga = Ds / De = n (Figure 4).
Najniža vrijednost koeficijenta korelacije za linearnu ovisnost treba biti r > 0,95, kako bi se potvrdila relativno pouzdana ovisnost između varijabli.
Consequently, all experimental data were translated to the logarithmic coordinate system (linear function) and then the K and n values were determined by the least-squares method.
Empirijska p-vrijednost kod analize varijance (skraćeno ANOVA) treba biti p < 0,05, kako bi se potvrdila signifikantnost ovisnosti u intervalu 95 % standardne vjerojatnosti.
The software STATGRAPHICS CENTURION (freely available in test version) was used [29].
Standardna pogreška korelacije sest pokazuje očekivano odstupanje izračunanih vrijednosti primjenom izvedenih jednadžbi za predviđanje rezultata [29].