Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Cilj naloge je inverzna določitev materialnih parametrov zaprto-celične aluminijeve pene, ki bodo omogočili natančnejšo in učinkovitejšo izvedbo računalniških simulacij s homogeniziranim modelom porušljive pene. Materialne parametre smo določili na podlagi eksperimentalnih rezultatov enoosnega tlačnega in tritočkovnega upogibnega preizkusa, ki so primerjani z rezultati enakega preizkusa v virtualnem okolju (simulacije). Uporabili smo F-d diagram (reakcijska sila-pomik) iz eksperimenta in ga primerjali z F-d diagramom iz simulacije. Inverzno določitev materialnih parametrov smo izvedli z matematično optimizacijo. Uporabili smo dva optimizacijska algoritma in sicer Nelder-Mead (Simplex) metodo in genetski algoritem. Uspešno smo izvedli inverzno določitev materialnih parametrov z optimizacijo na podlagi tlačnega preizkusa. Povprečno odstopanje reakcijskih sil simulacije in eksperimenta je znašalo 0,176 kN oziroma 1,2 %. Z dobljenimi materialnimi podatki smo zagnali simulacijo upogibnega preizkusa in primerjali reakcijsko silo z reakcijsko silo eksperimenta. Rezultati se niso ujemali. Ugotovili smo, da samo optimizacija materialnih parametrov aluminijeve pene na podlagi tlačnega preizkusa ni dovolj za pravilno določitev le teh. Na podlagi česar smo nato sestavili vezan optimizacijski model, ki je vseboval zaporedno vezani simulaciji tlaka in upogiba. Rezultat tega optimizacijskega modela daje natančnejše ujemanje reakcijskih sil simulacije in eksperimenta tlačnega, kot tudi upogibnega preizkusa. Normirano odstopanje vezanega modela znaša 14,7 %. Kjer znaša normirano odstopanje tlaka 17,6 % in upogiba 11,7 %. Ugotovili smo, da je možno z vezano optimizacijo pridobiti materialne parametre aluminijeve pene s katerimi, lahko z zadovoljivim odstopanjem simuliramo obnašanje materiala pri mehanskih obremenitvah.
Ključne besede: kovinske pene, enoosni tlačni testi, tritočkovni upogibni testi, optimizacija, metoda končnih elementov, materialni model porušljive pene, inverzna določitev materialnih parametrov
Objavljeno v DKUM: 12.04.2016; Ogledov: 2307; Prenosov: 165
Celotno besedilo (1,90 MB)