Search the digital library catalog

Abstract: Pogonske gredi železniških vozil predstavljajo kritični element, ki je najbolj obremenjen med zagonom vozila. V praksi se je izkazalo, da se na pogonskih gredeh v osrednjem delu na mestu razširitve gredi za nased pesta zobnika lahko pojavijo prečne utrujenostne razpoke, ki v skrajnem primeru lahko zlome pogonsko gred. Namen magistrske naloge je raziskati napetostne pogoje, ki nastopijo med zagonom vozila in višino faktorja intenzitete napetosti, ki je lahko posledica risa med struženjem gredi ali lokalnih plitvih površinskih razpok. Napetostni pogoji so določeni z upoštevanjem sil na zobniku ter dimenzijskih razmer v kritičnem delu gredi in lastnosti materiala gredi. S pomočjo eksperimentalno opravljenih preizkušanj materiala gredi so določene natezne lastnosti ter na osnovi lomnomehanskih statičnih testov odpornostne krivulje materiala in dinamičnih testov so določeni parametri hitrosti rasti razpoke, kot tudi občutljivost materiala na iniciacijo utrujenostne rasti razpoke. Rezultati numeričnih simulacij kažejo, da faktor intenzitete napetosti pri razpoki globine 0,2 mm, ki je povprečna globina risa po struženju materiala je v rangu faktorja intenzitete za iniciacijo utrujenostne rasti razpoke. Inicirana utrujenostna razpoka, se lahko na to utrujenostno širi z vsakim zagonom, do svoje kritične velikosti. Obenem je ugotovljeno, da rast utrujenostne razpoke je dovolj počasna, da je možno med rednimi 6 mesečnimi pregledi na kritičnih mesti pravočasno zaznati prisotnost razpoke preden doseže svojo kritično velikost ter s tem gred z razpoko pravočasno odstraniti z železniškega vozila.
Keywords: mehanika loma, eksperimentalna mehanika loma, normalizacijska metoda, SINTAP, ASTM E1820-1, železniška pogonska gred, razpoka, utrujanje, faktor intenzitete napetosti, numerična simulacija po metodi končnih elementov, napetostna analiza
Published: 09.03.2021; Views: 101; Downloads: 28
Full text (4,32 MB)

Abstract: Magistrska naloga temelji na konstruiranju in optimizaciji nosilca avtomobilskega odbijača. Glavna naloga je zmanjšati maso nosilca pri upoštevanju vseh zastavljenih omejitev in izpolnitvi vseh zastavljenih ciljev. Uvod sestoji iz predstavitve problema ter iz teoretičnih osnov optimizacije. Najprej je predstavljena delitev optimizacije, nato je podrobno opisana topološka optimizacija. V nadaljevanju sledi opis priprave modelov na optimizacijski proces v programu ProTOp. To zajema modeliranje, pripravo modelov v programskem paketu Abaqus ter nastavitev ciljev v programu ProTOp. Zadnji korak je izvedba optimiranja in vrednotenje dobljenih rezultatov.
Keywords: optimizacija, konstruiranje, avtomobili, topološka optimizacija
Published: 16.09.2020; Views: 184; Downloads: 57
Full text (5,80 MB)

Abstract: Namen naloge je izdelati konstrukcijo vzmetne sponke, ki bo pritrjena na podporni izolator, in jo konstruirati po podanih zahtevah. Pri tem je potrebno zasnovati in izdelati ustrezen CAD model v SolidWorksu za topološko optimizacijo v programu ProTOp, s pomočjo katerega bomo ustvarili ustrezno obliko sponke, ki bo prenašala določene napetosti. Sponka mora imeti nosilce za vzmet in za kapo za razvlek vodnika, mora imeti ustrezno površino naleganja vodnika in možnost vpenjanja več različnih velikosti premerov vodnikov.
Keywords: ProTOp, SolidWorks, topološka optimizacija, povratno inženirstvo, analize, simulacije, CAD, premiki, napetosti, domena
Published: 23.09.2019; Views: 279; Downloads: 46
Full text (3,38 MB)

Abstract: Diplomsko delo obravnava topološko optimizacijo premnika za dirkalnik razreda Formula Student. V diplomskem delu so opisane naloge premnika in obremenitve, ki delujejo nanj. Zbiranje podatkov za samo optimizacijo se je začelo z določitvijo geometrijskih omejitev. Sledil je preračun sil, ki delujejo na kolo dirkalnika in posledično tudi na premnik. Izvedena je bila trdnostna simulacija, s katero so bile dobljene sile prenesene v sam premnik. Nato so bili vsi podatki združeni v INP datoteko in uvoženi v topološko optimizacijo, ki je bila izvedena v programu ProTOp. Rezultat optimizacije je bil uporabljen za izdelavo končnega CAD modela optimalnega premnika.
Keywords: topološka optimizacija, premnik, Formula Student, ProTOp
Published: 09.09.2019; Views: 377; Downloads: 134
Full text (7,31 MB)

Abstract: Z namenom preprečitve porušitve konstrukcije zaradi razpoke, ki bi nastala med obratovanjem v linearno-elastičnem območju obremenjevanja, je bilo potrebno razviti metodo za spremljanje rasti razpoke na površini materiala. V okviru naloge sta bila razvita merilna elektronska sistema za merjenje deformacij Dynastrain, kot tudi stroj za dinamično ciklično utrujanje Rotech, ki je bil dodatno opremljen z večkanalnim merilnim sistemom National Instruments. V nalogi je analizirano utrujenostno obnašanje upogibnega nosilca z začetno površinsko razpoko, izdelanega iz konstrukcijskega jekla S690, ki se uporablja na visoko obremenjenih dinamičnih konstrukcijah. Spremembe deformacije v odvisnosti od števila ciklov in višine obremenitve so bile merjene z merilnimi lističi vzdolž roba razpoke. Zaradi utrujenostne rasti razpoke je prišlo do relaksacij deformacij, ki so bile zajete v analizo in konstrukcijo kalibracijske krivulje. Kalibracijska krivulja kaže višino relaksacije posameznega merilnega lističa oz. je definirana na posameznem mestu na površini v odvisnosti od položaja razpoke. Za potrditev rezultatov in primerjavo izmerjenih deformacij z merilnimi lističi smo numerično z metodo končnih elementov (MKE) izračunali deformacije v posameznih fazah rasti utrujenostne razpoke. Dodatno je bila narejena primerjava med rezultati deformacij iz analize MKE in rezultati posnetimi s stereo-optično metodo sistema ARAMIS, ki je tudi pokazala dobro ujemanje vseh treh načinov določanja deformacij v linearno-elastičnem območju obremenjevanja. Ugotovljeno je, da merilni lističi dajo verodostojne rezultate pri nizkih linearno-elastičnih obremenitvah, vendar v območju višjih cikličnih obremenitev, v bližini meje elastičnosti, rezultati ne kažejo več linearne odvisnosti. Nasprotno temu stereo-optična metoda v začetni fazi obremenjevanja pri nizkih obremenitvah kaže večji raztros vrednosti deformacij, ki se pri nadaljnjem obremenjevanju z višjimi obremenitvami zmanjšuje in dobimo primerljive rezultate deformacij, kot smo jih izračunali z analizami MKE na različnih delih površine. Razvita metoda merjenja relaksacij deformacij z merilnimi lističi omogoča spremljanje rasti utrujenostne razpoke v globino prereza nosilca med upogibnim obremenjevanjem na osnovi predhodno definirane kalibracijske krivulje. S tem je omogočeno pravočasno zaznavanje rasti utrujenostne razpoke za preprečitev nenadne porušitve nosilca.
Keywords: rast razpoke, uporovni merilni lističi, stereo-optične metode, digitalna stereo grametrija, utrujanje, utrujenostna rast razpoke
Published: 19.12.2018; Views: 773; Downloads: 135
Full text (7,99 MB)