Változások az FKM méretezésében. Hatásvizsgálatok
Napjainkban a gépészeti tervezésben egyre komolyabb szerepet kap az ismétlődő terheléssel igénybevett alkatrészek kifáradásra történő ellenőrzése. A szerkezeti anyagok az ismétlődő igénybevétel esetén folyáshatáruknál kisebb feszültségszinten is eltörhetnek, ezt a jelenséget nevezzük kifáradásnak. A jelenséget először a 19. század második felében August Wöhler német mérnök kezdte el vizsgálni. August Wöhler eredetileg vasúti vagonok tengelyeit kezdte el tanulmányozni, hogy bizonyos terhelések esetén az adott tengelyek átlagosan milyen élettartammal rendelkeznek, így kapta meg a későbbiekben róla elnevezett Wöhler görbéket. Mivel az ilyen adott alkatrészre irányuló kísérletek nagyon költségesek, ezért egyre több analitikus és numerikus számítási módszer jelenik meg a kifáradásra történő ellenőrzésre. Az egyik ilyen az FKM (Forschungskuratorium Maschinenbau) által először 1994-ben kiadott méretezéssel és kifáradásra való ellenőrzéssel foglalkozó irányelveket magában foglaló könyv. Ezt az FKM már 5-ször is felülvizsgálta, valamint kiegészítette. Ezek a méretező és ellenőrző eljárások első sorban kísérleteken alapuló számítási algoritmusokat tartalmaznak.
TDK dolgozatom célja az FKM által legutoljára 2012-ben kiadott méretezési irányelvek és az eggyel korábbi 2003-as példány összehasonlítása, a változások, eltérések kiszűrése, valamint az egyes megváltozott tényezők hatásvizsgálata.
Dolgozatom elkészítése során az FKM 2003-as és 2012-es változatából a kifáradásra történő ellenőrzés algoritmusát vittem fel Excel táblázatba, és ebben vizsgáltam meg különböző esetekben, hogy az algoritmusokban található változások, eltérések számszerűen milyen módon és mértékben hatnak az egyes részeredményekre valamint a végeredményre. Számottevő eltéréseket okozott a konstrukciós tényező és a biztonsági tényező meghatározásának megváltozása. A dolgozatom rámutat, hogy az FKM által kiadott irányelvek folyamatosan változnak és ez a változás igen komoly mértékű is lehet.
szerző
-
Szlobodnik Tamás
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Molnár László
címzetes egyetemi docens, Gép- és Terméktervezés Tanszék