1. Analiza utrujanja TPMS struktur : magistrsko deloAleksej Rikić, 2024, magistrsko delo Opis: 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.
Ključne besede: numerična analiza, malociklično utrujanje, TPMS, minimalne površine, aluminijeva zlitina, AA 5083-H111
Objavljeno v DKUM: 17.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 234
 Celotno besedilo (6,42 MB) |
2. LCF behaviour of high strength aluminium alloys AA 6110A and AA 6086Jernej Klemenc, Srečko Glodež, Matej Steinacher, Franc Zupanič, 2023, izvirni znanstveni članek Opis: The proposed research presents the comprehensive investigation of the Low Cycle Fatigue (LCF) behaviour of two high-strength aluminium alloys of series AA 6xxx: the conventional alloy AA 6110A and the newly developed alloy AA 6086. Both alloys were characterised in the as-cast condition after homogenisation, extrusion, and T6 heat treatment.
The quasi-static strength and hardness of the aluminium alloy AA 6086 were found to be significantly higher if compared to the AA 6110A alloys, while the ductility was a little bit smaller. The LCF tests showed that the AA 6086 alloy is more suitable for the high-cycle fatigue regime. On the other hand, the engineering advantage of the AA 6110A alloy is only for low-cycle fatigue applications if less than 100 loading cycles are expected in the service life of the analysed structure. The fatigue cracks formed predominantly on the α-AlMnSi intermetallic particles in both alloys, and, during LCF tests, exhibited small crack propagation. The area of the fatigue crack growth was much smaller than the area of the forced fracture. At smaller amplitude strains the fatigue striations were present at the fracture surface, while, at higher amplitude strains, they were not present. The obtained experimental results represent a good basis for engineering design applications of the analysed alloys AA 6086 and AA 6110A.
Ključne besede: aluminijeve zlitine, malociklično utrujanje, eksperimentalno testiranje, fraktografija, aluminium alloys, low cycle fatigue, experimental testing, fractography
Objavljeno v DKUM: 29.03.2024; Ogledov: 197; Prenosov: 16
 Povezava na celotno besedilo
Gradivo ima več datotek! Več... |
3. Analiza utrujanja kiralnih avksetičnih struktur iz aluminijeve zlitine aa 5083-h111 : magistrsko deloPatrik Lampret, 2023, magistrsko delo Opis: V magistrski nalogi je predstavljena analiza utrujanja kiralnih avksetičnih struktur iz aluminijeve zlitine AA 5083-H111. Na začetku so obravnavane teoretične osnove celičnih struktur, kjer so predstavljene lastnosti celičnih materialov in izhodišča geometrijskih veličin, s katerimi so bile strukture narejene. Sledijo teoretične osnove utrujanja materialov, kjer so opisane in predstavljene metode dimenzioniranja na življenjsko dobo skupaj z mehanizmi utrujanja. V nadaljevanju so obravnavane numerične simulacije, ki so obsegale konvergenčno analizo, določevanje ustreznega števila osnovnih celic ter ugotavljanje poteka utrujanja posameznih kiralnih avksetičnih struktur. Za namene konvergenčne analize je bil definiran numerični model, ki je obsegal predpis materialnega modela, vpetja, obremenitev ter mreže končnih elementov. Na podlagi deformacij, ki so bile posledica obremenitev v obliki pomikov, je bila narejena konvergenčna analiza, s katero je bila določena globalna velikost končnih elementov. Za določanje ustreznega števila osnovnih celic je bil analiziran odziv kiralnih avksetičnih struktur pri različnih razporeditvah osnovnih celic. Raziskan je bil vpliv Poissonovega količnika na potek obremenjevanja, kjer je bilo ugotovljeno, pri katerih strukturah se pojavi avksetični učinek in kako intenziven je. Na koncu je bila s pomočjo deformacijske metode ugotovljena življenjska doba kiralnih avksetičnih struktur. Določanje življenjske dobe je bilo grafično ovrednoteno s pomočjo amplitudnih deformacij, amplitudnih sil in povprečne deformacijske energije na cikel. Numerični rezultati so bili opisani in predstavljeni v skladu z vnaprej določenimi načini, od koder je bilo ugotovljeno, katera kiralna struktura pri predpisani obremenitvi zdrži največ obremenitvenih ciklov in katera struktura pokaže najbolj ugodno kombinacijo mehanskih in fizikalnih lastnosti.
Ključne besede: malociklično utrujanje, numerične simulacije, kiralne avksetične strukture, aluminijeve zlitine
Objavljeno v DKUM: 06.10.2023; Ogledov: 459; Prenosov: 107
Celotno besedilo (4,28 MB) |
4. Malociklično utrujanje avksetičnih celičnih struktur : doctoral disertationBranko Nečemer, 2021, doktorska disertacija Opis: V doktorski disertaciji sta predstavljena razvoj in potrditev računskega modela za napovedovanje življenjske dobe 2D-avksetičnih celičnih struktur, katerih karakteristična lastnost je negativno Poissonovo razmerje. Predstavljeni računski model temelji na energijskem pristopu in sestoji iz določitve števila ciklov za iniciacijo in širjenje poškodbe do končne odpovedi.Raziskovalno delo je obsegalo mehansko karakterizacijo aluminijeve zlitine 5083-H111, razvoj in potrditev računskega modela ter analiziranje avksetičnih celičnih struktur z numeričnim in eksperimentalnim pristopom. Eksperimentalno testiranje aluminijeve zlitine je zajemalo kvazi-statično in dinamično preizkušanje v režimu malocikličnega utrujanja. Dinamični testi so bili izvedeni s kontrolo deformacije pri razmerju deformacije R=-1 in R=0 na različnih nivojih amplitudne deformacije. V nadaljevanju so bili iz eksperimentalnih rezultatov določeni materialne konstante energijskega pristopa (c1, c2, c3 in c4) in materialni parametri konstitutivnega materialnega modela, uporabljenega v računskem modelu, ki je bil zgrajen v programskem paketu Simulia Abaqus. V računskem modelu za napovedovanje življenjske dobe je bil za pospešitev numerične simulacije in izračuna življenjske dobe analiziranih vzorcev uporabljen algoritem neposredne ciklične analize (ang. Direct cyclic analysis), ki je vgrajen v omenjenem programskem paketu. V računskem modelu sta bili najprej analizirani geometriji ploščatega in CT-vzorca, ki sta bili uporabljeni v eksperimentalnih testih mehanske karakterizacije osnovnega materiala. Računski model za napovedovanje življenjske dobe je bil uspešno validiran na podlagi primerjave numeričnih in eksperimentalnih rezultatov ploščatega in CT-vzorca. Validirani računski model je bil v nadaljevanju uporabljen kot osnova za določitev življenjske dobe kiralne in vbočene šestkotne avksetične strukture. V numeričnih analizah je bila življenjska doba avksetične strukture določena z odpovedjo ene izmed celičnih povezav, medtem ko je bila celotna življenjska doba sestavljena iz števila ciklov, potrebnih za iniciacijo in širjenje poškodbe do končne odpovedi. Numerične analize utrujanja avksetičnih vzorcev so bile izvedene s kontrolo deformacije pri R=-1 na različnih nivojih amplitudne deformacije. Izvedeni so bili tudi eksperimentalni testi kiralne in vbočene šestkotne avksetične strukture v režimu malocikličnega utrujanja. Zaradi različne togosti vzorcev so bili eksperimentalni rezultati LCF-testov predstavljeni v treh različnih oblikah vzdržljivostnih krivulj. Iz slednjih je bilo ugotovljeno, da obe avksetični strukturi kljub različni togosti vzorca pri enaki povprečni deformacijski energiji na cikel dosežeta podobno število obremenitvenih ciklov do odpovedi prve celične povezave.
Na koncu je bila izvedena primerjava numeričnih in eksperimentalnih rezultatov življenjske dobe kiralne in vbočene šestkotne avksetične strukture. Na podlagi te primerjave lahko zaključimo, da je bil razvit računski model napovedovanja življenjske dobe kiralne in vbočene šestkotne avksetične strukture uspešno verificiran.
Ključne besede: malociklično utrujanje, numerična analiza, avksetične celične strukture, energijska metoda
Objavljeno v DKUM: 11.10.2021; Ogledov: 1409; Prenosov: 261
Celotno besedilo (20,01 MB) |
