Naslov
Analiza naprezanja u debelostijenim cilindričnim posudama i cijevima
(Stress Analysis in Thick-Walled cylindrical vessels and tubes)

Autori
Kovačić, Luka

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

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
05.03

Godina
2015

Stranica
65

Mentor
Jarak, Tomislav

Ključne riječi
debelostijena cijev ; autofretaža ; elasto-plastičnost ; viskoelastičnost ; metoda konačnih elemenata
(thick-walled cylinder ; autofrettage ; elastic-plastic ; viscoelastic ; finite element method)

Sažetak
U radu je provedena analiza naprezanja i deformacija u debelostijenim cijevima. Proračuni su provedeni analitički i numerički metodom konačnih elemenata u programskom paketu Abaqus. Proračun u elastičnom području proveden je kako bi se verificirala numerička rješenja, ispitala konvergencija te odabrao optimalan tip konačnih elemenata. Promatran je slučaj otvorene cijevi opterećene konstantnim unutarnjim tlakom. Uspoređeni su rezultati dobiveni korištenjem različitih konačnih elemenata. Korišteni su 2D elementi za analizu ravninskog stanja naprezanja i osnosimetrični elementi (trokutni i četverokutni) te trodimenzijski konačni elementi (tetraedarski i heksaedarski). Također je provedena usporedba rješenja dobivenih korištenjem elemenata prvog i drugog reda. Proračunom u elasto-plastičnom području analizirao se postupak autofretaže debelostijenih cijevi i odredili optimalni parametri. Autofretaža je postupak opterećivanja debelostijenih cijevi unutarnjim tlakom pri kojem nastaju plastične deformacije, a čiji je cilj smanjenje ekvivalentnih naprezanja prilikom ponovnog opterećenja cijevi u eksploataciji. Proračun je proveden za slučaj zatvorene cijevi korištenjem elastičnog – idealno plastičnog materijala, uz pretpostavku malih deformacija. Također je proveden proračun za linearni viskoelastični model materijala, pri kojem naprezanja i deformacije postaju funkcije vremena. U proračunu je korišten Zenerov model viskoelastičnog materijala, uz pretpostavku malih deformacija koja omogućuje korištenje principa podudarnosti elastičnog i viskoelastičnog modela. Promatrana je vremenska promjena radijalnog pomaka za slučaj otvorene cijevi opterećene konstantnim unutarnjim tlakom. U svim rješavanim problemima provedena je usporedba analitičkih i numeričkih rješenja i u svim slučajevima postignuto je dobro podudaranje rezultata.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA