Naslov
Numerička analiza višeosnog Arcan prihvata i optimizacija dimenzija leptirastog ispitnog uzorka
(Numerical analysis of a multiaxial Arcan rig and geometry optimization of a butterfly sample)

Autori
Janković, Danijel

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

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagrebu

Datum
08.12

Godina
2017

Stranica
84

Mentor
Tomičević, Zvonimir

Neposredni voditelj
Čakmak, Damjan

Ključne riječi
Arcan prihvat ; metoda konačnih elementa ; Armstrong-Frederickov materijalni model ; FEMU metoda ; polje osjetljivosti
(Arcane grips ; finite element method ; Armstrong-Frederick's material model ; FEMU method ; sensitivity field)

Sažetak
Eksperimentalna mehanička istraživanja zahtjevaju pouzdano prenošenje željenog opterećenja na ispitni uzorak. Konstruiranje naprednih mehaničkih prihvata podrazumijeva numeričke proračune eksperimentalnog ispitivanja s ciljem unaprijeđenja ispitne metode. U ovom radu provedena je numerička analiza višeosnog Arcan prihvata te su optimirane dimenzije leptirastog ispitnog uzorka. Cilj ovoga rada je primjenom numeričkih simulacija oponašati mehanički eksperiment i tako provjeriti krutost mehaničkog prihvata s ciljem osiguranja što pouzdanijeg višeosnog opterećenja tijekom realnog eksperimentalnog istraživanja. Budući da je razmatran višeosni prihvat koji omogućava različite režime ravninskog dvoosnog opterećenja, numerički je izmjerena raspodjela pomaka na leptirastom ispitnom uzorku s obzirom na vlačno i smično opterećenje te njihovu kombinaciju kod kojeg je uzorak opterećen pod 45°. Ispitana je i teoretska raspodjela pomaka na idealiziranom ispitnom uzorku s idealnim rubnim uvjetima te je uspoređena s numeričkim rezultatima dobivenim analizom prihvata. U sklopu primjene metode konačnih elemenata provedeni su različiti verifikacijski primjeri kako bi se procijenila točnost u korištene konačne elemente, rubne uvjete, način opterećenja i metodu definiranja kontakta. U rada je također optimirana geometrija leptirastog ispitnog uzorka primjenom polja osjetljivosti. Ponašanje materijala ispitnog uzorka opisano je elastoplastičnim konstitutivnim zakonom uzimajući u obzir Armstrong Frederickovo kinematsko očvršćenje. Razvijenim iterativnim algoritmom optimirane su dvije karakteristične dimenzije uzorka (radijus R i kut α) koje definiraju dva simetrična V zareza. Povećanjem polja osjetljivosti pomaka i vektora osjetljivosti sila predloženog ispitnog uzorka određene su optimalne dimenzije za tri slučaja ravninskog stanja naprezanja.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA