Title
Процена преосталог века структуралних елемената са иницијалним оштећењима под дејством спектра термомеханичких оптерећења
Creator
Stamenković, Dragi P. 1965-
Copyright date
2012
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno 3.0 Srbija (CC BY-NC 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. Ova licenca ne dozvoljava komercijalnu upotrebu dela. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/rs/deed.sr_LATN Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Датум одбране: 23.11.2012.
Other responsibilities
mentor
Stupar, Slobodan, 1951-
član komisije
Simonović, Aleksandar, 1975-
član komisije
Maksimović, Stevan.
Academic Expertise
Tehničko-tehnološke nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Mašinski fakultet
Alternative title
The assessment of residual life of structural elements with an initial damage under thermomechanical loading spectrum
Publisher
[Д. Стаменковић]
Format
PDF/A (listova)
description
Машинство - Ваздухопловство / Mechanical engineering - Aircraft Engineering
Abstract (sr)
Предмет истраживања у докторској дисертацији је процена преосталог
века структура са иницијалним оштећењима под дејством спектра термо-
механичких оптерећења. Прво су проучаване структуре са иницијалним
оштећењима само под дејством термичког оптерећења, и за задате граничне
услове одређивани су параметри механике лома. За поуздану процедуру
одређивања параметара механике лома где се превасходно мисли на фактор
интезитета напона коришћене су нумеричке методе и теоретске поставке
линеарно еластичне механике лома.
Структуре које су проучаване се углавном односе на делове ваздухоплова
који су од виталног значаја за њихов исправан и поуздан рад. Анализирани су
делови поља оплате са геометријским дисконтинуетима и иницијалним
оштећењима под дејством термичког оптерећења. Такође су анализирани делови
погонских група код ваздухоплова. Посебно је проучаван део лопатица код
млазних мотора којима је на самом крају нанет слој термичке заштите због
високих радних температура. Детаљна анализа структуре у граничном слоју
између основног слоја лопатице и термичке заштите, када долази до појаве
напрслина може имати значаја у самој фази пројектовања као и у току
експлоатације погонских група код ваздухоплова. Још једном делу структуре
погонских група код ваздухоплова посвећена је посебна пажња у анализи са
аспекта механике лома у оквиру докторске дисертације. Делови везе диска ротора
и корена лопатице турбине представљају најоптерећеније делове структуре.
У даљим истраживањима у оквиру докторске дисертације, детаљњо је
анализиран структурални елемент са површинском напрслином изложен
механичким и термичким оптерећењима. За раличиту геометрију површинске
напрслине и различите нивое механичог оптерећења и температурних
градијената, израчунате су вредности фактора интезитета напона. Одређивање
функционалне зависност фактора интезитета напона у односу на положај врха
напрслине за различите геометрије облика напрслине, представља значајна
сазнања о понашању таквих структура са аспекта механике лома.
Такође, код ваздзхопловних конструкција сусрећемо се са деловима
структура који су спојени заваривањем. Као последица процеса заваривања
јављају се заостали напони који могу неповољно утицати на понашање структуре
под дејством динамичког оптерећења и стога је у оквиру докторске дисертације
посвећена посебна пажња одређивању заосталих напона применом методе
коначних елемената. Прецизно одређена расподела заосталих напона као и њихов
интезитет могу значајно смањити преостали век структуре са аспеката замора
материјала.
Abstract (en)
The subject of doctoral dissertation is research into the residual life of structures
with initial damages under the influence of the spectrum of thermo-mechanical loads.
First, the structures with initial damages under the influence of thermal load only were
studied, and for given boundary conditions the parameters of fracture mechanics were
determined. For a reliable procedure of determining fracture mechanics parameters,
which primarily refers to the stress intensity factor, numerical methods and theoretical
approaches of linear elastic fracture mechanics were used.
The structures that were studied are mainly related to aircraft parts that are vital
for their proper and safe operation. The parts of the plate with geometric discontinuities
and initial damages under the influence of thermal load were analyzed. The components
of power engine of aircraft were also analyzed. In particular, a part of the blades in jet
engines was researched, at the end of which the layer of thermal protection was applied
due to high operating temperatures. The detailed analysis of structures in the boundary
layer between the basic blade and thermal protection when cracks appear can be very
important in the design phase and during the operation of aircraft power engines. In this
doctoral dissertation special attention was devoted to one more part of the power engine
structure of aircraft, in the analysis in terms of fracture mechanics. The parts of the
connection between the turbine rotor and the turbine blade root are the most overload
parts of the structure
In the further research in this doctoral dissertation, structural element with a
surface crack subjected to mechanical and thermal loads was analyzed. For various
geometry of surface crack and different levels of mechanical loads and temperature
gradients, the values of stress intensity factor were calculated. Determination of the
functional dependence of the stress intensity factors in relation to the position of crack
tip for different types of crack geometry represents significant knowledge about the
behavior of such structures in terms of fracture mechanics.
Also, the aircraft constructions encounter with parts of structures that are
connected by welding. As the result of welding processes, the residual stresses that can
adversely affect the behavior of structure under dynamic loading occur, and therefore, in
this doctoral dissertation special attention is devoted to the determination of residual
stresses using finite element method. Precisely determined distribution of residual
stresses, as well as their intensity can significantly reduce the residual life of structures
from the aspects of fatigue life of material.
Authors Key words
термо-механичка оптерећења, напрслина, фактор интезитета
напона, метода коначних елемената, преостали век
Authors Key words
thermo-mechanical loads, crack, stress intensity factors, finite
element method, residual life
Classification
629
Type
Tekst
Abstract (sr)
Предмет истраживања у докторској дисертацији је процена преосталог
века структура са иницијалним оштећењима под дејством спектра термо-
механичких оптерећења. Прво су проучаване структуре са иницијалним
оштећењима само под дејством термичког оптерећења, и за задате граничне
услове одређивани су параметри механике лома. За поуздану процедуру
одређивања параметара механике лома где се превасходно мисли на фактор
интезитета напона коришћене су нумеричке методе и теоретске поставке
линеарно еластичне механике лома.
Структуре које су проучаване се углавном односе на делове ваздухоплова
који су од виталног значаја за њихов исправан и поуздан рад. Анализирани су
делови поља оплате са геометријским дисконтинуетима и иницијалним
оштећењима под дејством термичког оптерећења. Такође су анализирани делови
погонских група код ваздухоплова. Посебно је проучаван део лопатица код
млазних мотора којима је на самом крају нанет слој термичке заштите због
високих радних температура. Детаљна анализа структуре у граничном слоју
између основног слоја лопатице и термичке заштите, када долази до појаве
напрслина може имати значаја у самој фази пројектовања као и у току
експлоатације погонских група код ваздухоплова. Још једном делу структуре
погонских група код ваздухоплова посвећена је посебна пажња у анализи са
аспекта механике лома у оквиру докторске дисертације. Делови везе диска ротора
и корена лопатице турбине представљају најоптерећеније делове структуре.
У даљим истраживањима у оквиру докторске дисертације, детаљњо је
анализиран структурални елемент са површинском напрслином изложен
механичким и термичким оптерећењима. За раличиту геометрију површинске
напрслине и различите нивое механичог оптерећења и температурних
градијената, израчунате су вредности фактора интезитета напона. Одређивање
функционалне зависност фактора интезитета напона у односу на положај врха
напрслине за различите геометрије облика напрслине, представља значајна
сазнања о понашању таквих структура са аспекта механике лома.
Такође, код ваздзхопловних конструкција сусрећемо се са деловима
структура који су спојени заваривањем. Као последица процеса заваривања
јављају се заостали напони који могу неповољно утицати на понашање структуре
под дејством динамичког оптерећења и стога је у оквиру докторске дисертације
посвећена посебна пажња одређивању заосталих напона применом методе
коначних елемената. Прецизно одређена расподела заосталих напона као и њихов
интезитет могу значајно смањити преостали век структуре са аспеката замора
материјала.
“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.