Naslov
Numeričko određivanje faktora parametara mehanike loma tehnike podmodeliranja
(Calculating fracture mechanics parameters using submodeling technique)

Autori
Surjak, Martin

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

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
20.11

Godina
2009

Stranica
73

Mentor
Tonković, Zdenko ; Marenić, Eduard

Ključne riječi
analiza metodom konačnih elemenata; metoda podmodeliranja; faktora intenzivnosti naprezanja; J-integral; polueliptička površinska pukotina
(finite element analysis; submodeling technique; stress intensity factor; J-integral; semi-elliptical surface crack)

Sažetak
Tema diplomskog rada je analiza pukotina koje se vrlo često pojavljuju na mjestima zavara odnosno spojeva posude pod tlakom i priključaka. Razlog njihovog pojavljivanja na navedenim mjestima su u prvome redu pogreške tijekom postupka zavarivanja, heterogena struktura zavarenog spoja, koncentracija naprezanja na mjestima naglih promjena geometrije, kao i degradacija mehaničkih svojstava materijala pod utjecajem agresivnog medija. Za analizu cjelovitosti posude pod tlakom određivani su parametri mehanike loma, tj. faktor intenzivnosti naprezanja za elastičnu analizu i J-integral za elasto-plastičnu analizu. Analiza je vršena numerički primjenom metode konačnih elemenata. Na početku rada opisan je programski paket Abaqus primijenjen za numeričku analizu. Detaljno su prikazani singularni konačni elementi za modeliranje pukotine. U radu je primijenjena tehnika podmodeliranja, koja se temelji na prijelazu s globalnog ljuskastog modela na trodimenzijski podmodel diskretiziran gustom mrežom konačnih elemenata, opisana je u 5. poglavlju. Tehnika podmodeliranja verificirana je na primjeru debele cijevi opterećene unutarnjim tlakom, sa površinskom polueliptičkom pukotinom. Prikazano je kako veličina podmodela utječe na točnost rješenja. za parametre mehanike loma. Nakon verifikacije tehnike podmodeliranja izvršena je analiza polueliptičke pukotine na zavarenom spoju cijevnog priključka i posude pod tlakom. Analizirani su rezultati za faktor intenzivnosti naprezanja za različite veličine podmodela. Osim numerički, problem je riješen analitički što je poslužilo za usporedbu rješenja. Analitičko rješenje dobiveno je pomoću izraza koje propisuje API 579 norma , za dotični tip pukotine. Pri tome analitičko rješenje nije sasvim analitičko, jer je za izračun faktora intenzivnosti naprezanja prema API 579 normi potrebna raspodjela naprezanja po debljini stijenke spremnika na mjestu pukotine, koja je u radu dobivena numerički pomoću analize modela bez pukotine.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA