Uticaj složenosti oblika, materijala, koncentracije napona i temperature na projektovanje zavarenih konstrukcija
Influence of shape complexity, material, Stress concentration and temperature To designing of welded constructions
Докторанд
Ilić, Andreja B.Ментор
Ivanović, LozicaЧланови комисије
Lukić, VukićĆatić, Dobrivoje
Živković, Miroslav
Marinković, Aleksandar
Метаподаци
Приказ свих података о дисертацијиСажетак
U ovoj doktorskoj disertaciji zavarena konstrukcija je posmatrana kao
složen sistem elemenata sa kompleksnim interakcijama koji su heterogeni iz
aspekta materijala, oblika i dimenzija, mehaničkih karakteristika, kao i
eksploatacionih i funkcionalnih uslova. Heterogenost elemenata zavarene
konstrukcije uslovljava njihove različite karakteristike i odgovore na
opterećenje, dok nehomogenost njihove mikrostrukture uslovljava i dodatno
usložnjava naponsko-deformaciono stanje. Specifičnosti projektovanja
zavarenih mašinskih konstrukcija sagledane su iz aspekta složenosti oblika,
materijala, koncentracije napona i temperature eksploatacije. Eksperimentalno
određivanje mehaničkih karakteristika i analiza ponašanja u eksploatacionim
uslovima, na sobnoj i povišenim temperaturama, izvedena je na modelima od
mikrolegiranog čelika povišene jačine. Ispitivani modeli pored zone
zavarenog spoja sadrže i zonu geometrijskog diskontinuiteta kao dodatni izvor
koncentracije napona što je čest ...slučaj kod elemenata zavarenih konstrukcija.
Skup faktora koji uslovljavaju projektovanje zavarenih konstrukcija
identifikovan je sveobuhvatnom analizom eksperimentalnih rezultata i
verifikovan je teorijskim razmatranjem naponsko-deformacionog stanja koje
nastaje kod razmatranih modela. Posebna pažnja je posvećena analizi mehaničkih
osobina i karakteristika mikrolegiranih čelika povišene jačine za izradu
veoma odgovornih zavarenih mašinskih konstrukcija, kao savremenog materijala,
čija upotreba omogućava ostvarivanje niza prednosti, ali sa sobom donosi i
specifične probleme koji moraju biti adekvatno rešeni tokom procesa
projektovanja ovih konstrukcija.
Identifikovanjem faktora koji određuju konstrukciono rešenje zavarenih
mašinskih konstrukcija i utvrđivanjem njihovog uticaja date su preporuke
kojima se utemeljuje racionalno korišćenje materijala i energije, ostvaruje
smanjenje ukupnih troškova uz prihvatljive ekološke efekte i istovremeno
unapređuje sigurnost i pouzdanost zavarenih mašinskih konstrukcija.
In this dissertation welded constructions are analyzed as complex systems of
elements with complex mechanisms of interactions that are heterogeneous from the
aspects of materials, shape and dimensions, mechanical properties, so as exploitation and
functional conditions. Heterogeneity of elements of welded constructions cause their
different characteristics and their different response to load, while inhomogeneity of their
microstructure cause complex stress-strain state so as additional complication of this
state. The specific characteristics of welded constructions design are highlighted from
the aspect of shape complexity, material, stress concentrations and exploitation
temperature. Experimental determination of mechanical properties and analysis of
mechanical response to load during exploitation at room and elevated temperatures were
done at models made of low alloyed high strength steel. Tested models besides zone of
welded joint have zone of geometrical discontinuities... as additional source of stress
concentration that is common case at elements of welded mechanical constructions. Set
of parameters that influent to design of welded constructions is identificated by analysis
of experimental results and verified by theoretical considerations of stress-strain state at
tested models. Special focus is put on analysis of characteristics and mechanical
properties of low alloyed high strength steels for welded mechanical constructions as
present material with usage that obtain number of advances, but also bring some specific
problems that must be solved during process of design of those constructions.
By identification of factors that influent to constructional solution of welded
construction and determination of their influence, recommendations are given to
establish rational usage of material and energy, obtained reduction of total costs with
minimal ecological impact and with simultaneous improve of safety and reliability of
welded constructions.