hrvatski

Numeričko modeliranje zaostalih naprezanja pri zavarivanju

U ovom diplomskom radu razmatra se problem numeričkog određivanja zaostalih naprezanja i deformacija pri procesu zavarivanja. Numeričke analize rađene su metodom konačnih elemenata sekvencijalno spregnutom toplinsko – mehaničkom analizom. Navedeni postupak je računalno vrlo skup, stoga se provodi uz odgovarajuća pojednostavljenja u svrhu reduciranja korisničkog vremena za pripremu modela i vremena računanja, uz zahtijevanu točnost rezultata simulacije. Radi lakšeg razumijevanja, nastajanje zaostalih naprezanja i deformacija objašnjeno je na pojednostavljenom modelu s tri štapa. Teorijska osnovna izmjene topline i elastoplastičnog ponašanja materijala nužna je za razumijevanje numeričkog modeliranja procesa zavarivanja, stoga su uz numeričke izraze navedeni i analitički. Numeričko modeliranje opisano je izrazima za nelinearnu toplinsku i mehaničku analizu, a također su prikazane osnove rješavanja nelinearnih problema inkrementalno – iterativnom metodom te korišteni konačni elementi. Modeliranje procesa zavarivanja verificirano je na procesu zavarivanja dviju sučeono zavarenih ploča. Za korištenu klasičnu metodu i metodu rađanja elemenata analizirani su ljuskasti modeli, potpuni 3D model i kombinirani 3D/ljuskasti model, te je dana usporedba dviju metoda. Pojednostavljenje modela odnosi se na reducirano opisan toplinski tok, reduciranje trodimenzijskog problema na dvodimenzijski, reducirano opisivanje temperaturne ovisnosti materijala, i pojednostavljenje u vidu prolaza elektrode. Primjenom navedenih pojednostavljenja nastojalo se doći do optimalnog numeričkog modela u slučaju modeliranja navedenim metodama. Analiziranjem rezultata i danim zaključcima pri analizi dviju sučeono zavarenih ploča pristupilo se modeliranju procesa zavarivanja poklopca rebra linera pri montaži na konstrukciju ispušnog kućišta plinske turbine tvrtke Alstom.

metoda konačnih elemenata; zaostala naprezanja; klasična metoda; metoda rađanja

nije evidentirano