Naslov
Razvoj mehaničkog i optičkog eksperimentalnog postava za ispitivanje tankih limova opterećenih na smicanje
(Development of mechanical and optical experimental setup for thin metal sheets testing under shear loading)

Autori
Zaplatić, Andrija

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagrebu

Datum
12.07

Godina
2019

Stranica
108

Mentor
Tomičević, Zvonimir

Ključne riječi
Arcan prihvat, smik, korelacija digitalne slike, stereovizijska kalibracija, tanki lim, izvijanje
(Arcan rigs, Digital Image Correlation, Stereovision calibration, Thin sheets, buckling)

Sažetak
Određivanje mehaničkih parametara materijala pri smičnom opterećenju od velike je važnosti za proizvodne industrije kod kojih se primjenjuje tehnologija oblikovanja deformiranjem. Sve većom primjenom numeričkih metoda u svrhu modeliranja i optimiranja konačnih proizvoda, raste potreba za definiranjem pouzdanijih parametara materijala kako bi se moglo što vjerodostojnije opisati elastoplastično ponašanje metalnih materijala. Postojeće metode mehaničkih ispitivanja na jednostavni i čisti smik tijekom ravninskog opterećenja tankih limova konstantno se poboljšavaju s ciljem smanjenja fenomena izvan ravninskih pomaka u promatranoj zoni ispitnog uzorka koje degradiraju realni odziv materijala. Najčešće metode mehaničkog ispitivanja na smik provode se pomoću Iosipescu i Arcan ispitnih uređaja na ispitnim uzorcima leptirastog oblika. Geometrija predloženih ispitnih uzoraka sastoji se ploče\lima s dva simetrična V zareza čija je svrha osiguravanje homogenog stanja smicanja. Tijekom ispitivanja mjerenje deformacija nije moguće provesti primjenom klasičnim ekstenzometara, već se primjenjuju mjerne trake koje se postavljaju na pretpostavljena kritična mjesta ispitnog uzorka. Štoviše, razvitkom optičkih metoda mjerenja cijelog polja pomaka, omogućena je analiza odziva materijala u cijeloj promatranoj zoni interesa. Najčešće korištena optička mjerna metoda u eksperimentalnoj mehanici je metoda korelacije digitalne slike (eng. Digital Image Correlation - DIC), kod koje se razlikuju lokalni i globalni DIC pristup. U okviru ovog diplomskog rada, primijenjen je globalni pristup stereo korelacije digitalne slike čija se kalibracija temelji na unaprijed poznatoj (tj. definiranoj) geometriji CAD modela eksperimentalnog postava. U ovom radu provedena su četiri ispitivanja na smik primjenom modificiranog Arcan prihvata na jednoosnom elektro-mehaničkom ispitnom uređaju Beta 50-5 (Messphysik, Austrija). Mehanička ispitivanja provedena su na leptirastim ispitnim uzorcima izrađenim iz čelika C60 debljine 1 mm. Tijekom ispitivanja korišten je mjerni sustav Aramis pomoću kojeg su zabilježene digitalne slike promatrane zone interesa tijekom mehaničkog ispitivanja. Registrirane slike korištene su za detaljnu analizu cijelog polja pomaka primjenom globalnog stereo korelacijskog algoritma EikoTwin. Validacija eksperimentalnog postava provedena je na tri leptirasta ispitna uzorka kod kojih je narinuto monotono smično opterećenje. Navedena statička ispitivanja razlikovala su se s obzirom na konfiguraciju eksperimentalnog postava koja je ovisila o preddefiniranoj krutosti Arcan prihvata te dodatnoj potpori promatrane zone interesa koja ne dozvoljava izvijanje ispitnog uzorka. Analizom rezultata pokazano je kako je neophodno smanjiti krutost Arcan prihvata i postaviti dodatnu potporu s ciljem sprječavanja izvan ravninskih pomaka koji uzrokuju fenomen izvijanja kod tankih limova. Osim toga, provedeno je dodatno cikličko ispitivanje s ciljem potvrđivanja unaprijeđenog eksperimentalnog postava za mehanička ispitivanje tankih limova.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA