Naslov
Numeričko istraživanje mješovitog načina loma u pokusima delaminacije uporabom modela kohezivne zone
(Numerical investigation of mixed-mode fracture in delamination tests using cohesive zone model)

Autori
Kačmarčik, Josip

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Strojarski fakultet u Slavonskom Brodu

Mjesto
Slavonski Brod

Datum
08.04

Godina
2016

Stranica
149

Mentor
Konjatić, Pejo

Neposredni voditelj
Karač, Aleksandar

Ključne riječi
mješoviti način loma ; podjela energije loma ; pokusi delaminacije ; model kohezivne zone ; DCB-UBM pokus
(mixed-mode fracture ; mixed-mode partitioning ; delamination tests ; cohesive zone model ; DCB-UBM test)

Sažetak
U ovoj disertaciji je istraživan mješoviti način loma (lom s različitim omjerima udjela energija vezanih za različite načine loma u ukupnoj energiji loma) u pokusima delaminacije slojevitih materijala u kojima se koriste dvostruki gredni uzorci opterećeni momentom savijanja. Razmatrani su ravninski problemi u kojima dolazi do pojave mješovitosti načina I i načina II loma. Različite konfiguracije pokusa, u kojima postoji i različita mješovitost načina I i načina II loma (različiti udjeli načina I i načina II loma u ukupnoj energiji loma), numerički su simulirane metodom konačnih elemenata uporabom modela kohezivne zone za numeričko modeliranje spoja između slojeva. Istraživan je utjecaj geometrije uzorka, konfiguracije opterećenja, svojstava materijala i modela kohezivne zone na mješovitost načina loma. U uvodnom poglavlju disertacije, detaljno je definirana problematika istraživanja i dan je pregled prethodnih i aktualnih istraživanja koja se bave pokusima delaminacije i podjelom energije u pokusima delaminacije, te numeričkim simulacijama loma uporabom modela kohezivne zone. Postavljene su i dvije glavne hipoteze doktorske disertacije, naveden cilj i metode istraživanja koje će se koristiti, te predstavljen očekivani znanstveni doprinos istraživanja. U daljnjim poglavljima, od drugog do četvrtog, je pregled odabranih dijelova teorije mehanike loma, numeričkih simulacija loma uporabom modela kohezivne zone, te analitičkih i numeričkih metoda podjela energije loma u pokusima delaminacije grednih uzoraka, teorijskih saznanja primjenjivanih u ovoj disertaciji. U petom poglavlju je analiza provedenih numeričkih simulacija većeg broja različitih konfiguracija pokusa delaminacije s mješovitim načinom loma. U pokusima je rast pukotine u dvostrukom grednom uzorku ostvaren opterećenjem momentom savijanja. U istraživanju su mijenjani različiti parametri pokusa: geometrija uzorka, konfiguracija opterećenja, modul elastičnosti osnovnog materijala i svojstva modela kohezivne zone. Na osnovu rezultata numeričkih simulacija određivana je mješovitost načina loma i uspoređivana s rezultatima dobivenim primjenom postojećih analitičkih teorija. Za razliku od postojećih analitičkih rješenja, numerički rezultati su pokazali ovisnost mješovitosti načina loma i o svojstvima materijala uzorka i kohezivne zone. U šestom poglavlju, dostupna eksperimentalna istraživanja pokusa delaminacije drugih autora numerički su simulirana uporabom različitih vrsta modela kohezivne zone i ocijenjena je suglasnost numeričkih i eksperimentalnih rezultata. Prikazana je i eksperimentalna metoda mjerenja kohezivnog zakona, koja je potvrđena i numeričkim rezultatima. U sedmom poglavlju, predstavljena je nova, polu- analitička metoda podjele energije loma u pokusima delaminacije s grednim uzorcima, predložena od strane drugih autora koji su se bavili istom problematikom istraživanom u ovoj disertaciji. Rezultati istraživanja ove disertacije uspoređeni su s rezultatima dobivenim novom metodom i ostvarena je suglasnost rezultata. U zaključnom, osmom poglavlju, provedena je sveobuhvatna analiza rezultata i točnosti postavljenih hipoteza u disertaciji. Navedeni su ostvareni znanstveni doprinosi, nedostatci istraživanja i moguća buduća istraživanja na temeljima ove disertacije.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA