Search the digital library catalog

Abstract: V magistrski nalogi je predstavljena numerična študija določevanja življenjske dobe izbranih TPMS struktur. V začetnem delu je predstavljeno teoretično ozadje določevanja življenjske dobe, osnove celičnih struktur in njihovo mehansko obnašanje. V drugem delu naloge so predstavljene numerične analize določevanja življenjske dobe v režimu malocikličnega utrujanja. Analize so bile izvedene v kontroli deformacije za različne nivoje amplitudnih deformacij (R=-1, kar predstavlja natezno-tlačno stanje). Numerične simulacije so bile izvedene za tri najpogosteje uporabljene TPMS strukture. Numerični rezultati so bili predstavljeni v treh različnih oblikah, pri čemer je bila izvedena primerjava rezultatov med analiziranimi strukturami. Primerjani so bili numerični rezultati življenjske dobe, njihove najvišje napetosti, njihove togosti, kritična mesta za iniciacije razpok in njihova deformacijska energija.
Keywords: numerična analiza, malociklično utrujanje, TPMS, minimalne površine, aluminijeva zlitina, AA 5083-H111
Published in DKUM: 17.09.2024; Views: 0; Downloads: 211
Full text (6,42 MB)

Abstract: Zaradi uporabnih lastnosti kovinskih pen jih inženirji vse pogosteje vključujejo v nove izdelke. Njihove materialne lastnosti lahko navdano določijo z eksperimentalnimi preizkusi, saj so matematični modeli pen na podlagi enostavnih standardnih testov skoraj nedoločljivi. V tej nalogi se bomo seznanili z drugim načinom, kjer bomo materialne lastnosti določili tako, da bomo dva različna eksperimenta poskušali ponoviti s trdnostno analizo po metodi končnih elementov. Okvirne vrednosti so dane, vendar pa bi iskanje rešitev po vseh spremenljivkah trajalo predolgo, če bi jih spreminjali ročno, zato si bomo pomagali z genetskimi algoritmi in programom, ki to spreminja sam, oziroma se uči iz prejšnjih rešitev in išče boljše. Ker smo obravnavali dva eksperimenta, bomo tudi rešitve ocenjevali po dveh kriterijih, zato bomo potrebovali Paretto fronte, ki jih bomo dobili s pomočjo algoritma NSGA II. Metoda, po kateri smo v tej nalogi iskali najboljše rešitve, se je izkazala za dobro, predvsem obetavna je optimizacija po več parametrih. Ker ima še veliko možnosti za nadgradnjo, lahko vključimo večje število spremenljivk in večje število parametrov optimiziranja z dodajanjem različnih enostavnih preizkusov. Za komercialno uporabo bi bilo treba raziskati, kateri preizkusi dajejo najboljše rezultate. Obravnavani način določanja materialnih lastnosti s pomočjo eksperimentalnih poizkusov ter ponovitvijo v simulacijskem okolju ima velik potencial, ki se lahko razširi tudi na druge materiale, ne le na kovinske pene.
Keywords: aluminijeva zlitina, kovinska pena, materialni model, ABAQUS, genetski algoritem, NSGA II
Published in DKUM: 07.11.2017; Views: 1798; Downloads: 185
Full text (2,12 MB)

Abstract: Inhibicija korozijskih procesov na aluminijevih zlitinah z lantanoidnimi solmi bi lahko bila potencialno nadomestilo škodljivim kancerogenim kromatnim Cr6+ prevlekam, saj so lantanoidne soli neškodljive za okolje, so cenovno ugodne in jih lahko v večjih količinah najdemo v okolju. Aluminijevo zlitino 7075-T6 smo protikorozijsko zaščitili s korozijskimi inhibitorji, lantanoidnimi solmi cerija, lantana in neodima. Raziskovalno delo je bilo razdeljeno na dve področji: a) raziskovanje dodatka korozijskega inhibitorja v korozivni medij 0,1 M NaCl ter b) predhodna priprava konverzijskih prevlek, ki ji sledi meritev v korozivnem mediju. Rezultati elektrokemijskih meritev vzorcev v 0,1 M raztopini NaCl so pokazali bistveno izboljšanje protikorozijskih lastnosti, kar se je odražalo v povečanju polarizacijske upornosti (Rp), zmanjšanju korozijskega toka (jkor) za več velikostnih razredov ter povečanju potenciala preboja (Epr). Izračunana inhibicijska učinkovitost si sledi v naslednjem vrstnem redu: CeCl3, La(NO3)3, LaCl3, Ce(NO3)3 in Nd(NO3)3 (čas stabilizacije potenciala je 1 ura). CeCl3 se je izkazal kot izredno učinkovit, saj je inhibicijska učinkovitost znašala več kot 99 %. Raziskovali smo tudi mešanice različnih soli. Konverzijske prevleke smo pripravili s potopitvijo kovine v raztopino lantanoidnih soli in dodatkom močnega oksidanta - vodikovega peroksida (H2O2) pri različnih temperaturah. Pri tem se lantanoidna sol oksidira ali dehidratizira. Elektrokemijske meritve so potrdile učinkovito korozijsko zaščito, saj je inhibicijska učinkovitost pri temperaturi 60 °C v primeru La(NO3)3 pri triurni potopitvi in Nd(NO3)3 pri 12urni potopitvi znašala 99 %. Protikorozijsko učinkovitost smo dodatno potrdili s testom v slani komori, ki je trajal 24 ur. Površinsko-analizne metode: vrstična elektronska mikroskopija in energijsko-disperzijska spektroskopija rentgenskih žarkov, so potrdile prisotnost lantanoidnih ionov na površini. Prevleka Ce(NO3)3 se tvori po celi površini vzorca, vendar so na prevleki vidne razpoke. Prevleki La(NO3)3 in Nd(NO3)3 pa se vežeta na vključke zlitine in je torej mehanizem zaščite drugačen kot pri Ce(NO3)3. Dobljeni rezultati potrjujejo, da so lantanoidne soli učinkoviti korozijski inhibitorji za aluminijevo zlitino AA7075-T6 in potencialno nadomestilo kromatnim prevlekam.
Keywords: korozija, aluminijeva zlitina AA7075-T6, soli lantanoidov, konverzijske prevleke
Published in DKUM: 10.09.2013; Views: 2384; Downloads: 298
Full text (5,77 MB)