Naslov
Kvantificiranje zaostalih naprezanja nakon zavarivanja
(Quantification of the residual stresses after welding)

Autori
Rogar, Dalibor

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Strojarski fakultet u Slavonskom Brodu

Mjesto
Slavonski Brod

Datum
26.04

Godina
2007

Stranica
104

Mentor
Kozak, Dražan

Ključne riječi
zaostala naprezanja; zavarena ploča; temperaturna polja; metoda bušenja provrta; numeričko modeliranje
(residual stresses; welded plate; temperature fields; hole drilling method; numerical modelling)

Sažetak
Cilj rada je bilo skupiti spoznaje o vrstama, uzrocima nastajanja i načinima mjerenja zaostalih naprezanja, koja se pojavljuju nakon procesa zavarivanja. Pri tome su korištene analitičke, eksperimentalne i numeričke metode. U teorijskom dijelu rada definiran je pojam zaostalih naprezanja, vrste, podjela, mehanizam nastajanja, načini reduciranja i uklanjanja, te mjere za sprječavanje nastajanja zaostalih naprezanja. Eksperimentalni dio se sastoji iz više dijelova. U prvom dijelu je na čeličnu ploču od materijala visoke čvrstoće izvršeno navarivanje navara u jednom prolazu REL postupkom, te je pretpostavljeno da su nakon zavarivanja zaostala naprezanja, koja je bilo potrebno kvantificirati nekom od metoda mjerenja bez ili sa razaranjem. U drugom dijelu izvršeno je mjerenje zaostalih naprezanja uređajem za bušenje rupica RESTAN (residual stress analyzer). Uređaj je tehnički opisan, pojašnjen je postupak bušenja, princip rada uređaja, priprema za bušenje, priprema samog uređaja, te postavljanje mjerne rozete koja se koristi za prikupljanje podataka za vrijeme trajanja procesa bušenja. Dan je i uvod u tenzometriju, kao jednu od najvažnijih metoda mjerenja deformacija, koju koristi i sam RESTAN uređaj. Mjerenje zaostalih naprezanja izvršeno je na sredini ploče postupkom oslobađanja naprezanja uslijed bušenja rupice. Najveća zaostala uzdužna i poprečna naprezanja su se upravo i očekivala na sredini ploče. Zbog vremenskog ograničenja, cijene mjernih rozeta, upoznavanja s RESTAN uređajem, softverom za analizu rezultata, te zbog nedovoljnog iskustva u praksi dobiveni podaci analizirani su samo kvalitativno. Zadnji dio rada daje osnove metode konačnih elemenata, kao numeričke metode, koja je korištena za izračun iznosa i raspodjele temperature u zavarenoj ploči na samom početku zavarivanja. Prije toga dani su osnovni analitički izrazi koji vrijede za dvodimenzijsko, odnosno trodimenzijsko provođenje topline. Korišten je konačni element koji ima jedan stupanj slobode, i to temperaturu. Dane su ovisnosti bitnih fizikalno-toplinskih parametara o temperaturi. Simuliran je početak zavarivanja na način da je čvorovima u zoni taljenja zadana temperatura, koja se pojavljuje kod procesa zavarivanja, a čvorovi izvan tog područja su na početku imali temperaturu okoliša. Tranzijentnom analizom izračunato je toplinsko polje za različite vremenske periode hlađenja ploče, i to nakon svega 1 ms, pa do 10 minuta. Ovako definirano toplinsko polje bi moglo poslužiti kao osnova za daljnji strukturalni izračun naprezanja.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA