Vrednotenje termomehansko obremenjenih izdelkov z deformacijskim pristopom
Evaluating thermo-mechanically loaded components using a strain-life approach

angleški
slovenski

2007

letnik 53, številka 10

utrujanje materiala    poškodbe   deformacija   preizkušanje   metoda končnih elementov 

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo

Deformacijski pristop sodi med najbolj uveljavljene metode vrednotenja izdelkov, izpostavljenih utrujanju. Za njegovo uporabo pri termomehanskih obremenilnih stanjih in modeliranje lokalnih temperaturno-napetostno-deformacijskih stanj je uporabljen napetostno nadzorovan reološki model vzmet - drsnik s Prandtlovim operatorjem, ki omogoča modeliranje elastoplastičnih materialnih lastnosti. Postopek je razsirjen za uporabo na zahtevnih izdelkih v kombinaciji z metodo končnih elementov (MKE). Predstavljeni postopek vrednotenja se uvrsča med deljene postopke, pri katerih se ločeno določi napetostno-deformacijska stanja in ločeno izračuna poskodba. Za izračun je bil razvit program za izračun poškodbe(PIP), ki ima možnost uvoza rezultatov, pridobljenih z linearno ali nelinearno MKE analizo. Kritična mesta so določena z uporabo deformacijskih zdržljivostnih krivulj in Skeltonovega energijskega postopka. Materialni podatki so za neizmerjene temperature interpolirani z linearno ali odsekoma kubično Hermit-ovo metodo. Uporaba razvitega modela je prikazana na primeru dveh standardiziranih oblik preizkušancev za deformacijsko nadzorovane preizkuse pri nespremenljivem temperaturnem polju in za kombinacijo naključnega poteka temperaturne in mehanske obremenitve. Raziskana je tudi temperaturna odvisnost parametra Kp, ki je uporabljen v Neuberjevi formuli za oceno elastoplastičnih napetostno-deformacijskih stanj iz rezultatov linearne MKE analize. Predstavljen postopek omogoča računsko hitro vrednotenje izdelkov, obremenjenih z naključno kombinacijo temperaturne in mehanske obremenitve.

16.09.2009