Title
Primena mehanike loma na procenu integriteta zavarenih konstrukcija od legura aluminijuma
Creator
Živojinović, Danijela D. 1974-
Copyright date
2013
Object Links
Select license
Autorstvo 3.0 Srbija (CC BY 3.0)
License description
Dozvoljavate umnožavanje, distribuciju i javno saopštavanje dela, i prerade, ako se navede ime autora na način odredjen od strane autora ili davaoca licence, čak i u komercijalne svrhe. Ovo je najslobodnija od svih licenci. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/rs/deed.sr_LATN Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
PhD thesis
description
Datum odbrane:
Other responsibilities
mentor
Sedmak, Aleksandar, 1955-
član komisije
Rašuo, Boško, 1949-
član komisije
Grbović, Aleksandar, 1970-
član komisije
Šijački-Žeravčić, Vera, 1948-
član komisije
Milović, Ljubica, 1965-
Academic Expertise
Tehničko-tehnološke nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Mašinski fakultet
Alternative title
Fracture mechanics aplication on integrity assessment of welded construction made from aluminium alloys
Publisher
[D. Živojinović]
Format
PDF/A (238 listova)
description
Mašinstvo-Integritet konstrukcija / Mechanical engineering-Structure integrity
Abstract (sr)
U radu je prikazana praktična primena mehanike loma na nastanak i rast
zamornih prslina u konstrukcijama zavarenim primenom frikcionog
zavarivanja mešanjem (FSW). Poseban naglasak je dat na tankozidne strukture
od legura aluminijuma. Razmatran je rast prsline u neojačanamim i ojačanim
konstrukcijama. Pri tome je korišćena numerička metoda bazirana na konačnim
elementima - tzv. Proširena Metoda Konačnih Elemenata (PMKE). Analiziran je
rast prsline u FSW spoju, kroz zone spoja. Pri tome je korišćen software Abaqus,
kao i Morfeo za prikaz dobijenih podataka. Primenjeno je zatezno zamorno
opterećenje, pri koeficijentu asimetrije cikusa opterećenja R 0 .
Svi modeli su sačinjeni od legure aluminijuma 2024-T351. Karakteristike
materijala u zonama spoja, kao i geometrijske mere samog FSW spoja su
usvojene iz već postojećih eksperimenata. Razmatrano je više modela:
Primer br.:1. najjednostavniji primer ploče, linearno-elastična i elastoplastična
analiza.
Primer br.:2. dvokomponentna ploča, linearno-elastična i elasto-plastična
analiza.
Primer br.:3. FSW spoj-2D izložen dejstvu većeg, odnosno manjeg
zateznog opterećenja.
Primer br.:4. ploča sastavljena od dva FSW spoja izložena dejstvu većeg,
odnosno manjeg zateznog opterećenja.
Primer br.:5. ploča ojačana sa dva FSW T-spoja izložena dejstvu većeg,
odnosno manjeg zateznog opterećenja.
Kao rezultati proračuna dobijeni su sledeći podaci:
naponsko-deformaciono stanje u konstrukciji, pri čemu je naročita
pažnja posvećena zoni u okolini vrha prsline,
koordinate tačaka fronta prsline za svaki korak rasta x, y z,
raspodela faktora intenziteta napona- I K , II K , III K i ekv K duž fronta
prsline za svaki korak rasta,
vek konstrukcije u formi promene broja primenjenog ciklusa
opterećenja- N za svaki korak rasta prsline.
Na bazi dobijenih podataka analizirana je stabilnost širenja prsline kroz
strukturu. Takođe, posmatrano je ponašanje linearno-elastičnog i elastoplastičnog
materijala. Razmatran je rast prsline iz jedne zone u drugu. Data je
uporedna analiza rasta prsline kod neojačanih i ojačanih ploča.
Abstract (en)
In this work aplication of fracture mechanics principels on initiation and
growth of fatigue crack in friction stir welded (FSW) strucutres is presented.
Special attention is dedicated to thin-walled structures made from aluminum
alloys. Crack growth in unstiffened and stiffened construction is considered by
using the numerical method based on finite elements - eXtended Finite Element
Method (XFEM). Crack growth in FSW joint is analized through all its zones.
Thereby is used software Abaqus, as well as Morfeo for results display. Tension
fatigue load is applied, with stress intesity ratio R 0 .
All analyzed models are made from aluminum alloy 2024-T351. Material
properties in joints zones, and geometry mesures of FSW joint are adopded
from available experiments. Following examples are analized:
Example No.:1. simple plate, analisis in the area of linear-elastics and
elasto-plastics.
Example No.:2. plate with two regions, analisis in the area of linearelastics
and elasto-plastics.
Example No.:3. FSW joint-2D, exposed to effect of higher, apropos lower
tension load.
Example No.:4. plate made of two FSW joints, exposed to effect of higher,
apropos lower tension load.
Example No.:5. plate stiffened with two FSW T-joints, exposed to effect of
higher, apropos lower tension load.
Following results are obtain in numerical computations:
stress-displacement state in construction, where special attention is
dedicated to crack tip zone,
points coordinates of crack front x, y z for every progression step,
distributions of stress intensity factors- I K , II K , III K i ekv K along crack
front for each progressions step,
construction life in form of chage of applied load number- N for each
step of propagation.
On the basis of obtained data, analysis of crack growth stability is made.
Also, linear-elastics and elasto-plastics behavior of material is observed. Crack
growth from one to another zone is considered. Finally, comparative analisys of
crack growth in unstiffened and stiffened plates is made.
Authors Key words
zamorni rast prsline, proširena metoda konačnih elemenata,
žilavost loma, frikciono zavarivanje mešanjem, softver, konstrukcija, linearno
elastična mehanika loma, elasto-plastična mehanika loma, faktor intenziteta
napona - K , J-integral
Authors Key words
fatigue crack growth, eXtended Finite Element Method (XFEM),
fracture toughness, Friction Stir Welding (FSW), software, welded construction,
LEFM - linear-elastic fracture mechanics, EPML - elasto-plastic fracture
mechanics, stress intensity factor- K , J-integral
Classification
620
Subject
Zavarene konstrukcije
Type
Tekst
Abstract (sr)
U radu je prikazana praktična primena mehanike loma na nastanak i rast
zamornih prslina u konstrukcijama zavarenim primenom frikcionog
zavarivanja mešanjem (FSW). Poseban naglasak je dat na tankozidne strukture
od legura aluminijuma. Razmatran je rast prsline u neojačanamim i ojačanim
konstrukcijama. Pri tome je korišćena numerička metoda bazirana na konačnim
elementima - tzv. Proširena Metoda Konačnih Elemenata (PMKE). Analiziran je
rast prsline u FSW spoju, kroz zone spoja. Pri tome je korišćen software Abaqus,
kao i Morfeo za prikaz dobijenih podataka. Primenjeno je zatezno zamorno
opterećenje, pri koeficijentu asimetrije cikusa opterećenja R 0 .
Svi modeli su sačinjeni od legure aluminijuma 2024-T351. Karakteristike
materijala u zonama spoja, kao i geometrijske mere samog FSW spoja su
usvojene iz već postojećih eksperimenata. Razmatrano je više modela:
Primer br.:1. najjednostavniji primer ploče, linearno-elastična i elastoplastična
analiza.
Primer br.:2. dvokomponentna ploča, linearno-elastična i elasto-plastična
analiza.
Primer br.:3. FSW spoj-2D izložen dejstvu većeg, odnosno manjeg
zateznog opterećenja.
Primer br.:4. ploča sastavljena od dva FSW spoja izložena dejstvu većeg,
odnosno manjeg zateznog opterećenja.
Primer br.:5. ploča ojačana sa dva FSW T-spoja izložena dejstvu većeg,
odnosno manjeg zateznog opterećenja.
Kao rezultati proračuna dobijeni su sledeći podaci:
naponsko-deformaciono stanje u konstrukciji, pri čemu je naročita
pažnja posvećena zoni u okolini vrha prsline,
koordinate tačaka fronta prsline za svaki korak rasta x, y z,
raspodela faktora intenziteta napona- I K , II K , III K i ekv K duž fronta
prsline za svaki korak rasta,
vek konstrukcije u formi promene broja primenjenog ciklusa
opterećenja- N za svaki korak rasta prsline.
Na bazi dobijenih podataka analizirana je stabilnost širenja prsline kroz
strukturu. Takođe, posmatrano je ponašanje linearno-elastičnog i elastoplastičnog
materijala. Razmatran je rast prsline iz jedne zone u drugu. Data je
uporedna analiza rasta prsline kod neojačanih i ojačanih ploča.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.