Naslov
Numeričko modeliranje zaostalih naprezanja pri zavarivanju
(Numerical Modelling of Welding Residual Stresses)

Autori
Franin, Bruno

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

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
20.05

Godina
2016

Stranica
84

Mentor
Skozrit, Ivica

Ključne riječi
metoda konačnih elemenata; zaostala naprezanja; klasična metoda; metoda rađanja
(finite element method; residual stresses; conventional method; element birth and death method)

Sažetak
U ovom diplomskom radu razmatra se problem numeričkog određivanja zaostalih naprezanja i deformacija pri procesu zavarivanja. Numeričke analize rađene su metodom konačnih elemenata sekvencijalno spregnutom toplinsko – mehaničkom analizom. Navedeni postupak je računalno vrlo skup, stoga se provodi uz odgovarajuća pojednostavljenja u svrhu reduciranja korisničkog vremena za pripremu modela i vremena računanja, uz zahtijevanu točnost rezultata simulacije. Radi lakšeg razumijevanja, nastajanje zaostalih naprezanja i deformacija objašnjeno je na pojednostavljenom modelu s tri štapa. Teorijska osnovna izmjene topline i elastoplastičnog ponašanja materijala nužna je za razumijevanje numeričkog modeliranja procesa zavarivanja, stoga su uz numeričke izraze navedeni i analitički. Numeričko modeliranje opisano je izrazima za nelinearnu toplinsku i mehaničku analizu, a također su prikazane osnove rješavanja nelinearnih problema inkrementalno – iterativnom metodom te korišteni konačni elementi. Modeliranje procesa zavarivanja verificirano je na procesu zavarivanja dviju sučeono zavarenih ploča. Za korištenu klasičnu metodu i metodu rađanja elemenata analizirani su ljuskasti modeli, potpuni 3D model i kombinirani 3D/ljuskasti model, te je dana usporedba dviju metoda. Pojednostavljenje modela odnosi se na reducirano opisan toplinski tok, reduciranje trodimenzijskog problema na dvodimenzijski, reducirano opisivanje temperaturne ovisnosti materijala, i pojednostavljenje u vidu prolaza elektrode. Primjenom navedenih pojednostavljenja nastojalo se doći do optimalnog numeričkog modela u slučaju modeliranja navedenim metodama. Analiziranjem rezultata i danim zaključcima pri analizi dviju sučeono zavarenih ploča pristupilo se modeliranju procesa zavarivanja poklopca rebra linera pri montaži na konstrukciju ispušnog kućišta plinske turbine tvrtke Alstom.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA