Microsoft Word - ZBORNIK-2003-v4.doc

Слични документи
Sluzbeni glasnik Grada Poreca br

Studij Ime i prezime Broj bodova MATEMATIKA 2 1. dio, grupa A 1. kolokvij 12. travnja Kolokvij se sastoji od dva dijela koja se pi²u po 55 minut

Z A K O N O SUDSKIM VEŠTACIMA I. UVODNE ODREDBE lan 1. Ovim zakonom ure uju se uslovi za obavljanje vešta enja, postupak imenovanja i razrešenja sudsk

Microsoft Word doc

IErica_ActsUp_paged.qxd

NASLOV RADA (12 pt, bold, Times New Roman)

Sluzbeni glasnik 3/08.indd

glasnik044.pdf

osnovni gredni elementi - primjer 2.nb

To ka 13. Dodatne mjere poticanja gospodarstva u vrijeme recesije u godini: a) Informacija o smanjenju zakupnina za poslovne prostore u vlasništ

Microsoft Word - Dopunski_zadaci_iz_MFII_uz_III_kolokvij.doc

Microsoft Word - Izvjestaj, Matra radionice, svibanj 2011

НАСТАВНО-НАУЧНОМ ВЕЋУ

Microsoft Word - van sj Zakon o privrednoj komori -B.doc

SVEU ILIŠTE U MOSTARU EKONOMSKI FAKULTET STRU NI STUDIJ VITEZ SMJEROVI MARKETING I MENADŽMENT PREDMET: ISTRAŽIVANJE TRŽIŠTA ŠKOLSKA / GODI

8. susreti Hrvatskog društva za mehaniku Osijek, 7. i 8. srpnja godine 1 Numeričko modeliranje procesa kvazi-krhkog loma primjenom faznog modeli

tocka Prijedlog Odluke o pri... kupoprodaja Cib commerce.pdf

HRVATSKI SABOR Na temelju lanka 88. Ustava Republike Hrvatske, donosim 2298 ODLUKU O PROGLA ENJU ZAKONA O PROFESIONALNOJ REHABILITACIJI I ZAPO LJAVANJ

Stručno usavršavanje

Microsoft Word - Sazetak Mirko Pavisic 2015

TUMA OZNAKA lokacija zahvata-

Microsoft Word - Satnica_diplomski_str LJETO-V03.doc

LINEARNA ALGEBRA 2 Popravni kolokvij srijeda, 13. velja e Zadatak 1. ( 7 + 5=12 bodova) Zadan je potprostor L = {(x 1, x 2, x 3, x 4 ) C 4 : x 1

PRILOG 1. Ovisnost tla ne vrsto e betona i vodocementnog omjera za razli ite razrede cementa PRILOG 2. Razredi tla ne vrsto e za obi ne i te ke betone

BILANCA iznosi u tisu ama kn AKTIVA A) GOTOVINA I DEPOZITI KOD HNB-a I. Gotovina II. Depoziti kod HNB-a B) DEPOZITI KOD BANKARSKIH INSTITUC

М И Л Е Н А К У Л И Ћ Ј ЕД НО Ч И Н К А ЗА П Е ТО РО ПУТ ИЗ БИ ЛЕ ЋЕ Сред пу ша ка, ба јо не та, стра же око нас, Ти хо кре ће на ша че та, кроз би ле

Microsoft Word - prijemni 2011.ekonomika.doc

Seminar peti i ²esti U sljede a dva seminara rije²avamo integrale postavljene u prosturu trostruke integrale. Studenti vjeºbom trebaju razviti sposobn

2010

SVEU ILIŠTE U MOSTARU EKONOMSKI FAKULTET SMJER MARKETING PREDMET: ISTRAŽIVANJE TRŽIŠTA ŠKOLSKA / GODINA Profesorica: Izv. prof. dr. sc. Sa

Microsoft PowerPoint - IS_G_predavanja_ [Compatibility Mode]

Microsoft Word - Godisnji izves zemlj Pozarevac 2009.doc

zefzg3

R E P U B L I K A H R V A T S K A PRIMORSKO-GORANSKA ŽUPANIJA GRAD RIJEKA Poglavarstvo O b r a z l o ž e n j e Prijedloga odluke o davanju u zakup jav

1.pdf

SVEU ILIŠTE U MOSTARU EKONOMSKI FAKULTET STRU NI STUDIJ MOSTAR SMJEROVI MARKETING I MENADŽMENT PREDMET: ISTRAŽIVANJE TRŽIŠTA ŠKOLSKA / GOD

Microsoft PowerPoint - Dopunsko zdravstveno osiguranje - Solaris pptx

3. Neprekinute funkcije U ovoj to ki deniramo neprekinute funkcije. Slikovito, graf neprekinute funkcije moºemo nacrtati a da ne diºemo olovku s papir

Microsoft Word - clanakGatinVukcevicJasak.doc

Microsoft Word _Vipnet_komentar_BSA_final.doc

4.1 The Concepts of Force and Mass

1.pdf

по пла ве, ко ја је Од лу ком Вла де о уки да њу ван ред не си ту а ци је на де лу те ри то ри је Ре пу бли ке Ср би је ( Слу жбе ни гла сник РС, број

broj 052_Layout 1

broj 111

ULOGA REGULATORNOG TIJELA U PLANIRANJU DISTRIBUCIJSKOG SUSTAVA mr. sc. Ivona Štritof, dipl. ing. HERA - Hrvatska energetske regulatorna agencija Semin

Natječaj OPĆI I POSEBNI DIO_novo.pdf

Broj 3 - Strana 362 NOVINE TUZLANSKOG KANTONA Subota 27. velja~e god. lanak 2. U lanku 48. Pravilnika o sadržaju i na inu vo enja dokum

Na osno vu čla na 58. stav 2. tač ka 1. Za ko na o osi gu ra nju ( Slu žbe ni gla snik RS br. 55/04, 70/04 i 101/07) i čla na 50. stav 1. aline ja 2.

OBRAZAC 1. Vrednovanje sveucilišnih studijskih programa preddiplomskih, diplomskih i integriranih preddiplomskih i diplomskih studija te strucnih stud

1 MATEMATIKA 1 (prva zadaća) Vektori i primjene 1. U trokutu ABC točke M i N dijele stranicu AB na tri jednaka dijela. O

Microsoft PowerPoint - Odskok lopte

ma??? - Primer 6 Proracun spregnute veze

NASTANAK OPASNE SITUACIJE U SLUČAJU SUDARA VOZILA I PEŠAKA TITLE OF THE PAPER IN ENGLISH Milan Vujanić 1 ; Tijana Ivanisevic 2 ; Re zi me: Je dan od n

0_Zbornik radova - LIMEN 2015.pdf

SVEU ILIŠTE U MOSTARU EKONOMSKI FAKULTET SMJER MARKETING PREDMET: ISTRAŽIVANJE TRŽIŠTA ŠKOLSKA / GODINA Profesorica: Izv. prof. dr. sc. Sa

Microsoft Word - STATUT za 44 sednicu skupstine cir doc

Sonniger katalog_2017_HR_ indd

ZBORNIK RADOVA JOURNAL OF ECONOMY AND BUSINESS Ekonomski fakultet Sveucilišta u Mostaru Godina 2014., No. XX. Posebno izdanje ISSN Nakladnik

Na osno vu čla na 58. stav 2. tač ka 1. Za ko na o osi gu ra nju (Slu žbe ni gla snik RS br 55/04, 70/04 i 101/07) i čla na 50. stav 1. ali neja 2. St

Mustafa_Aldarwish_Referat_konacno

Microsoft Word - CAD sistemi

Laboratorija za termičku obradu Inženjerstvo površina Kratko uputstvo za obradu i analizu profila u programskom paketu SPIP Programski paket SPIP preu

Матрична анализа конструкција

PowerPoint Presentation

PREDAVANJA IZ ISTRAŽIVANJA TRŽIŠTA ZA ŠKOLSKU 2017./2018. GODINU Izv. prof. dr. sc. Sandra So e Kraljevi 1

ПО Е ЗИ ЈА И ПРО ЗА ЗО РА Н КО С Т И Ћ А Р Х И В ЧО ВЈ ЕЧ НО СТ И ДУГ На д е ж д и Пре да мном ни шта не скри ва ти. Јер ја сам ду жан на шој дје ци п

39_F5_K271_Fireboard_obloge_za_ventilacijske_kanale_2013 novo.pdf

Na osno vu čla na 58. stav 2. tač ka 1. Za ko na o osi gu ra nju (Slu žbe ni gla snik RS br 55/04, 70/04 i 101/07) i čla na 50. stav 1. ali neja 2. St

PROJEKTNA PROCEDURA ZA ANALIZU ZAMORA U BRODSKIM KONSTRUKCIJAMA

Slide 1

Seminar 13 (Tok funkcije) Obavezna priprema za seminar nalazi se na drugoj stranici ovog materijala. Ove materijale obražujemo na seminarima do kraja

Natjecanje 2016.

Sveučilište J.J. Strossmayera Fizika 2 FERIT Predložak za laboratorijske vježbe Lom i refleksija svjetlosti Cilj vježbe Primjena zakona geometrijske o

A i F-SUO BEGLUCI.pdf

Microsoft Word - V03-Prelijevanje.doc

Microsoft Word _GODIŠNJE_ IZVJEŠĆE_v 3 6a-verzija

Z A K O N O JAVNIM NABAVKAMA I. OSNOVNE ODREDBE 1. Predmet zakona i definicije Predmet zakona lan 1. Ovim zakonom ure uje se planiranje javnih nabavki

]>Uredba (EU) 2019/ Europskog parlamenta i Vijeća od 5. lipnja o usklađivanju obveza izvješćivanja u području zakonodavstva povezanoga s okoliše

5-Prijedlog odluke o ustrojstvu upravnih tijela.pdf

Analiticka geometrija

CVRSTOCA

Microsoft Word - Tabela 5.2 Specifikacija predmeta.doc

FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE KATEDRA ZA STROJARSKU AUTOMATIKU SEMINARSKI RAD IZ KOLEGIJA NEIZRAZITO I DIGITALNO UPRAVLJANJE Mehatronika i robot

Skladištenje podataka Prof.dr.sc. Dražena Gašpar

INTRODUCTION

Prelom broja indd

Microsoft Word - predavanje8

Microsoft Word - 7. cas za studente.doc

Sluzbeni List Broj OK05_Sluzbeni List Broj OK2.qxd

З А К О Н О ПРИВРЕДНИМ ДРУШТВИМА 1 ДЕО ПРВИ 1 ОСНОВНЕ ОДРЕДБЕ ПРЕДМЕТ ЗАКОНА Члан 1. Овим за ко ном уре ђу је се прав ни по ло жај при вред них дру шт

Microsoft PowerPoint - Prvi tjedan [Compatibility Mode]

br [1].pdf

Sluzbeni List Broj OK3_Sluzbeni List Broj OK2.qxd

broj 068_Layout 1

KB8.pdf

(Microsoft Word - Dr\236avna matura - kolovoz ni\236a razina - rje\232enja)

Пре глед ни чла нак :347.74(497.11) doi: /zrpfns Др Дра жен С. Ми љић Уни вер зи тет у Ба њој Лу ци d ra ze n.mi u nibl.r

Sveučilište J.J. Strossmayera Fizika 2 FERIT Predložak za laboratorijske vježbe Određivanje relativne permitivnosti sredstva Cilj vježbe Određivanje r

Транскрипт:

Peti susret Hrvatskog društva za mehaniku Terme Jezer ica, Donja Stubica, 6.-7. lipnja 013. MODELIRANJE ZAOSTALIH NAPREZANJA U ZAVARENIM OREBRENIM PANELIMA Barjaši, D., Boži, Ž. Sažetak: Koriste i programski paket ANSYS, metodom kona nih elemenata istražena je raspodjela faktora intenzivnosti naprezanja K I kao funkcija duljine pukotine u eksperimentalnom uzorku orebrenog panela sa središnjom pukotinom, pri emu su zaostala naprezanja uslijed zavarivanja uzeta u obzir. Ukupni faktor intenzivnosti naprezanja K tot utvr uje se superpozicijom vrijednosti uslijed vanjskog optere enja te uslijed zaostalih naprezanja, K app i K res. U konkretnom primjeru pokazano je da zaostala vla na naprezanja po etno pove avaju vrijednost K tot, a zatim zaostala tla na naprezanja snižavaju vrijednost K tot. Faktor intenzivnosti naprezanja uslijed zaostalih naprezanja K res ima zna ajan utjecaj na ukupnu vrijednost faktora intenzivnosti naprezanja K tot. Klju ne rije i: zaostala naprezanja, faktor intenzivnosti naprezanja, orebreni panel 1. UVOD Tijekom procesa zavarivanja u osnovni materijal se unosi toplina, a nakon hla enja se zbog nastalih plasti nih deformacija javljaju zaostala naprezanja. Tipi na raspodjela zaostalih naprezanja u plo i sa zavarom po sredini dana je na slici 1 [1]. Vidi se da su zaostala naprezanja na podru ju zavara vla na i dosežu granicu te enja, a s udaljavanjem od zavara opadaju i postaju negativna, te se na taj na in me usobno uravnotežavaju. Mahmoud and Dexter [, 3] su istraživali ponašanje rasta pukotine zavarenog orebrenog panela. Probni uzorak je bio dio brodske oplate s etiri ukrute, koji je bio pola veli ine od originalnog brodskog dijela. Rezultate simulacije su usporedili s eksperimentom. Izmjerena zaostala naprezanja su aproksimirali pravokutnom odnosno trokutnom raspodjelom. Xian and Yazhi [4] su istraživali rast pukotine orebrenog panela oplate krila zrakoplova. Prvi eksperimentalni uzorak se sastojao od integriranog rebra u panelu, dok se drugi uzorak sastojao od zavarenog rebra na panel. Pokazalo se da integrirani panel ima manju brzinu rasta pukotine od zavarenog panela. Od usvajanja modernih tehnika zavarivanja za proizvodnju zrakoplovnih konstrukcija, procjena faktora intenzivnosti naprezanja (FIN) uzrokovanog zaostalim naprezanjima zbog postupka zavarivanja postala je neizostavni dio u analizi ošte enja 5

konstrukcije. U linearno elasti noj mehanici loma FIN se koristi kao mjerodavan parametar za predvi anje napredovanja pukotine. U ovom radu su prou avana tri razli ita profila aproksimacije stvarnih zaostalih naprezanja s primjenom na uzorke orebrenih panela. Korištene su pravokutna, trokutna i aproksimacija pomo u Green-ove funkcije. Ukupni faktor intenzivnosti naprezanja K tot utvr uje se superpozicijom vrijednosti uslijed vanjskog optere enja te uslijed zaostalih naprezanja, K app i K res. Cilj rada je validirati izra un FIN za jednostavnu geometriju i uspostaviti proceduru koja se može primjeniti za izra un FIN-a za složene geometrije zavarenih konstrukcija koriste i metodu kona nih elemenata.. Modeliranje zaostalih naprezanja u zavarenoj plo i Utvr ivanje faktora intenzivnosti naprezanja metodom kona nih elemenata je važan zadataka u numeri koj mehanici loma. U ovom radu je ramatran faktor intenzivnosti naprezanja povezan s prvim na inom otvaranja pukotine, K I. Bao i ostali [5] definiraju zaostala naprezanja kao unutarnje sile koje su uravnotežene same sa sobom kroz cijelu plo u, bez djelovanja vanjskih sila. Zaostala naprezanja su uravnotežena u smislu da je integral funkcije naprezanja po širini slobodne neoptere ene plo e jednak nuli. Razvijeni su razni modeli koji opisuju funkciju raspodjele zaostalih naprezanja. Vrlo esto se koristi Green-ova metoda [] dana jednadžbom 1, (Slika 1). 1 x c 0e 1 x x (1) c Wu i Carlosson [6] su dali izraz za ra unanje faktora intenzivnosti naprezanja uslijed zaostalih naprezanja, K ress. je granica te enja materijala, a je polovi na duljina pukotine i c je odsje ak na kojem krivulja naprezanja sije e os x. y x 0.4 c 1 x Kress 0 ae 1 () c Ukupni faktor intenzivnosti naprezanja K tot utvr uje se superpozicijom vrijednosti FIN uslijed vanjskog optere enja i uslijed zaostalih naprezanja K app i K res, prema jednadžbi 3, Ktot Kapp Kres (3) Posebnu pažnju treba posvetiti na inu unošenja vrijednosti zaostalih naprezanja u numeri ki model. Ako postavimo globalni koordinatni sustav tako da je y-os paralelna s linijom zavara, tada svi elementi na x udaljenosti od zavara moraju imati istu vrijednost zaostalih naprezanja. U daljnjem radu e se istražiti raspodjela naprezanja i deformacija u plo i polovi ne širine 10 mm i polovi ne duljine 300 mm (slika 1 a), sa i bez pukotine koriste i INISTATE naredbu. Uzeti parametri Green-ove funkcije su: t =35 MPa i c=1 mm. Zbog dvostruke simetrije dovoljno je modelirati samo jednu etvrtinu plo e.primjer konvergencije numeri kog rješenja ovisno o fino i mreže kona nih elemenata za rezmatranu plo u je prikazan na slici 1b, gdje su prikazane vrijednosti komponente naprezanja y po širini plo e. Zaklju eno je da se za fino u mreže kada je duljina stranice elementa veli ina jedanog milimetra rezultati uravnoteženog naprezanja najbolje slažu s unesenim vrijednostima. 6

Slika 1 Geometrija analizirane plo e i raspodjela zaostalih naprezanja -konvergencija numeri kog rješenja ovisno o gusto i mreže u plo i Na slici je prikazana mreža kona nih elemenata analizirane plo e s detaljem vrha pukotine i K I vrijednosti uslijed zaostalih naprezanja K res, vanjskog optere enja K app, te ukupna vrijednost FIN K tot. a) b) c) Slika Analizirana plo a: a) mreža jedne etvrtine analizirane plo e, b) mreža u okolici vrha pukotine, c) K I vrijednosti 3. Modeliranje zaostalih naprezanja za eksperimentalni uzorak orebrenog panela U eksperimentalnom istraživanju napredovanja pukotine korišten je uzorak orebrenog panela koji ima tri ukrute zavarene na plo u [8]. Materijal uzorka je meki konstrukcijski elik (E = 06 000 N/mm, = 0.3, t =35 MPa). Izgled i dimenzije uzorka orebrenog panela, oblik mreže panela, te oblik mreže u okolici vrha pukotine prikazani su na slici 3. 7

Slika 3 Orebreni panel: a) geometrija panela, b) mreža 1/4 orebrenog panela, c) mreža oko vrha pukotine U analizi MKE koriste se izoparametrijski ljuskasti elementi drugog reda s osam vorova, Shell 81 [7]. U okolici vrha pukotine koriste se singularni elementi pri emu su me u vorovi postavljeni na jednu etvrtinu udaljenosti od vrha pukotine. Tabela 1 Specifikacija modela kona nih elemenata Vrsta kona nog elementa Broj vorova elementa Ukupni broj elemenata Shell 81 35757 11863 Shell 81 singularni 6 8 U orebreni panel su unesena zaostala naprezanja na na in kako je to predložio Dexter [] koriste i pravokutnu raspodjelu kao što je prikazano na slici 4a, odnosno trokutnu raspodjelu [3] kao što je prikazano na slici 4b, te u tre em slu aju je korištena Green-ova raspodjela [5], slika 4c. Puna linija predstavlja uravnotežena naprezanja dobivena kao rezultat simulacije, dok isprekidana linija predstavlja unesena zaostala naprezanja. Op enito, sve tri raspodjele se dobro slažu s narinutim vrijednostima. Utvr ena je promjena vrijednosti faktora K I ovisno o duljini pukotine za slu aj vanjskog optere enja i za slu aj kombiniranog vanjskog optere enja i utjecaja zaostalih naprezanja. Za slu aj vanjskog optere enja, bez zaostalih naprezanja, vrijednosti faktora intenzivnosti naprezanja K app rastu s porastom duljine pukotine do 73 milimetra, a nakon toga po inju opadati zbog djelovanja drugog neošte enog rebra, kao što se vidi na slici 5. Vla na zaostala naprezanja u okolici ukruta zna ajno pove avaju vrijednost faktora intenzivnosti naprezanja. Izme u ukruta djeluju tla na zaostala naprezanja i ona umanjuju vrijednost K I. Na slici 5 su prikazane vrijednosti faktora intezivnosti naprezanja utvr ene metodom kona nih elemenata za pretpostavljenu raspodjelu zaostalih naprezaznja prema pravokutnoj, trokutnoj i Green-ovoj razdiobi. Tako er, dane su vrijednosti faktora intezivnosti naprezanja za vanjsko optere enje. Pravokutna zaostala naprezanja najviše pov avaju vrijednosti faktora intezivnosti u blizini ukruta i najviše snižavaju vrijednosti faktora intezivnosti naprezanja izme u ukruta. To je iz razloga što pravokutnom aproksimacijom u blizini ukruta unosimo ve a optere enja nego u 8

slu aju trokutne, odnosno raspodjele prema Green-u. Raspodjela zaostalih naprezanja prema Green-u najmanje snižava vrijednosi faktora intezivnost u sredini panela jer su unešene vrijednosti zaostalih naprezanja na tom mjestu vrlo male. Slika 4 Raspodjela zaostalih naprezanja, y, u orebrenom panelu za pravokutnu, trokutnu i Green-ovu raspodjelu Slika 5 Vrijednosti faktora intezivnosti naprezanja za pravokutnu, trokutni i Green-ovu raspodjelu 4. ZAKLJU AK Koriste i programski paket ANSYS istražena je raspodjela faktora intenzivnosti naprezanja K I kao funkcija duljine pukotine u uzorku orebrenog panela sa središnjom pukotinom, pri emu su zaostala naprezanja uslijed zavarivanja uzeta u obzir. Ukupna vrijednost faktora intenzivnosti naprezanja K tot utvr uje se superpozicijom vrijednosti FIN uslijed vanjskog optere enja K app i vrijednosti uslijed zaostalih naprezanja K res. Zaostala naprezanja u okolici ukruta imaju vla ni karakter i pove avaju vrijednosti ukupnog faktora intenzivnosti naprezanja K tot. Izme u ukruta zaostala naprezanja djeluju tla no i snižavaju vrijednosti faktora intenzivnosti naprezanja. Pokazano je da zaostala vla na naprezanja u okolici ukruta pove avaju vrijednost K tot, a izme u ukruta zaostala tla na naprezanja snižavaju vrijednost K tot. Faktor intenzivnosti naprezanja 9

uslijed zaostalih naprezanja K res ima zna ajan utjecaj na ukupnu vrijednost faktora intenzivnosti naprezanja K tot. Literatura [1] Lundback, A., Finite Element Modelling and Simulation of Welding of Aerospace Components, AIAA Journal, 003 [] Mahmoud,H.M., Dexter, R.J., Propagation rate of large cracks in stiffened panels under tension loading,marine Structures 18, 005 [3] Dexter, R.J., Pilarski P.J., Mahmoud,H.M, Analysis of crack propagation in welded stiffened panels, International Journal of Fatigue 5 (003) 1169 1174 [4] Xiang, Z., Yazhi, L., Damage tolerance and fail safety of welded Aircraft wing panels, AIAA Journal, July 005 [5] Bao, R., Xiang,Z., N.A. Yahaya., Evaluating Stress Intensity Factors due to Weld Residual Stresses by the Weight Function and Finite Element Methods, Engineering Fracture Mechanics 77,010 [6] Wu, X.R., Carlsson, A.J., Weight Functions and Stress Intensity Factor Solutions. 1st ed. Oxford: Pergamon Press; 1991. [7] Documentation for ANSYS Release 1.1. ANSYS Inc. on aeronautical fatigue. vol 11. 14 16 July 1999. p. 873 94. [8] Yoichi Sumi, Željko Boži, Hisashi Iyama, Yasumi Kawamura, Multiple Fatigue Cracks Propagating in a Stiffened Panel, Journal of The Society of Naval Architecturs of Japan. Vol. 179, Japan, 1996 Autori: Danijel Barjaši, Alstom Hrvatska d.o.o., Mala Švar a 155, tel. 095 848 3307, e-mail: danijel.barjasic@power.alstom.com Željko Boži, Sveu ilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zavod za zrakoplovstvo, Ivana Lu i a 5, 10000 Zagreb, tel. 098 186 3915, fax 01-6156 940, e- mail: zeljko.bozic@fsb.hr 30