Húzott tárcsa teherbíróképességének változása a porozitás függvényében

A dolgozat célja egy olyan numerikus mechanikai modell vizsgálata, amely egy egyszerű tárcsa példáján keresztül elemzi a teherbíróképesség változását egy tömör anyagú szerkezettől a finom porozitású változatig, a változást a szerkezetben elhelyezett üregekkel szimulálva. Az anyagot rugalmas-képlékeny viselkedésűnek feltételeztük (képlékeny állapotban vizsgálva a tökéletesen képlékeny, illetve lineárisan keményedő változatokat is). A porozitás hatását többféle esetben (1,5%, 6%, 24% és 40%) tanulmányoztuk. A tömör (folytonos anyagú), illetve (a másik határesetben, a végtelen számú belső üregnél) analitikus modelleket használtunk a teherbíróképesség vizsgálatára, a Huber-Mises-Hencky-, és a Gurson-modell alkalmazásával, míg a közbenső eseteknél – a változó üregszámoknál – végeselemes szimulációkat alkalmaztunk. A pórusok alakjára első közelítésként – véletlen elhelyezkedésű – kör alakú üregeket használtunk numerikus modelljeinkben, mivel a Gurson-modell is szférikus pórusok feltételezésével él.

Összehasonlító elemzésként szimuláltunk olyan vizsgálatokat is, amelyeknél a belső üregek alakja ellipszis (1:5 és 1: 10 főtengelyarányú változatokat figyelembe véve), mivel modellezni kívántuk a feszültségkoncentrációk hatását a teherbíróképességre a különböző porozitások esetén.

Mind sík feszültségi, mind sík alakváltozási állapot esetére elvégeztük számításainkat (utóbbit az összehasonlítás kedvéért, így csak 24%-os porozitásnál), és külön megvizsgáltuk a nagy alakváltozások figyelembevételének lehetőségét is.

A vizsgálatok összegzését bemutató grafikonok azt mutatják, hogy – mindegyik porozitásváltozat esetén – a belső üregek számának, elhelyezkedésének illetve alakjának jelentős a szerepe a modell teherbírásának értékére. A változás a folytonos és a porózus anyag esetei között minden esetben nemlineáris volt.

szerző

• 
  Kibriya Ghulam
  Építőmérnöki szak (műszaki alapdiploma BSc szint)
  alapképzés (BA/BSc)

konzulens

• 
  Dr. Bojtár Imre
  Prof. emeritus, Tartószerkezetek Mechanikája Tanszék
  

helyezés