engleski

Numerical and experimental analysis of Pipe Ring Notched Bend specimen

Sve do danas nije razvijena niti standardizirana procedura za mjerenje lomne žilavosti materijala cijevi iz kojih nije moguće izraditi standardne ispitne uzorke (SENB, CT), a zbog same geometrije poprečnog presjeka cijevi. U tom smislu predložen je novi ispitni uzorak koji je nazvan prstenasti ispitni uzorak za savijanje u tri točke (PRNB). Na ovakvom tipu ispitnog uzorka grupa autora je provela određeni dio ispitivanja uz značajna pojednostavljenja, a od kojih je jedno od najvažnijih zanemarivanje zaostalih naprezanja nastalih od proizvodnje cijevi. Stoga je u ovom istraživanju analiziran upravo utjecaj zaostalih naprezanja na lomno ponašanje nestandardnih PRNB ispitnih uzoraka koji predstavljaju alternativnu zamjenu standardnim SENB ispitnim uzorcima. Kako bi se utvrdio utjecaj zaostalih naprezanja, analizirani su ispitni uzorci sa i bez zaostalih naprezanja, odnosno, jedan dio ispitnih uzoraka je odžaren. Za mjerenje zaostalih naprezanja korištene su metoda inkrementalnog bušenja rupe i metoda otklona, te difrakcija X zraka kao metoda validacije prethodno navedene dvije metode. U svrhu mjerenja lomne žilavosti, jedan dio ispitnih uzoraka ispitivan je samo sa zarezom, dok je jedan dio prije samog ispitivanja savijanjem u tri točke prethodno zamoren. Parametar CMOD mjeren je pomoću COD ekstenziometra s jedne strane PRNB ispitnog uzorka, te CMOD i CTOD (5) Aramis optičkim sustavom mjerenja s druge strane ispitnog uzorka. Normalizacijskom metodom prema standardu ASTM E1820 - 13 određene su CTOD - R krivulje otpora. Numeričkoj analizi prethodila je detaljna analiza tipa i vrste mreže u okolini fronte pukotine, kao i analiza osjetljivosti mreže konačnih elemenata na iznose J - integrala. Nadalje, također je analiziran utjecaj zaostalih naprezanja kako na iznos granične sile FY tako i na iznose J - integrala. U konačnici, prikazana je analiza svih rezultata kao i usporedba eksperimentalno i numerički dobivenih rezultata.

Pipe; Fracture toughness; Residual stresses

Rad je kao pozvano predavanje na simpoziju prezentirao Darko Damjanović.