hrvatski

Numeričko modeliranje procesa zavarivanja

Tema ovog rada je problem numeričkog određivanja temperaturnog polja, te zaostalih naprezanja i deformacija koje su posljedica procesa zavarivanja. Potrebno je odrediti optimalan numerički model koji daje odgovarajuće rezultate uz najkraće vrijeme računanja i pripreme modela. Analize su provedene metodom konačnih elemenata u komercijalnom programskom paketu Abaqus 6.13-4. Rad je podijeljen u osam cjelina. U prvom, uvodnom poglavlju prezentiran je cilj ovoga rada i ukratko opisan postupak zavarivanja. U drugom poglavlju rada dan je pregled zaostalih naprezanja i deformacija te objašnjen njihov nastanak na pojednostavljenom modelu sa tri štapa. Ukratko je pojašnjena problematika do koje dolazi uslijed promjene geometrije konstrukcije nakon provođenja zavarivanja. U trećem poglavlju izložena su teoretska znanja potrebna za razumijevanje pojava koje se javljaju u procesu zavarivanja. Dan je pregled osnova termodinamike i elasto-plastičnog ponašanja materijala uz analitičke izraze. Četvrti dio rada ukratko opisuje metodu konačnih elemenata te sekvencijalno i potpuno spregnutu metodu rješavanja nelinearnih toplinsko-mehaničkih problema. Opisana je geometrijska i materijalna nelinearnost te inkrementalno-iterativna metoda kojom se rješavaju nelinearni problemi. U petom poglavlju prikazana je numerička formulacija i potencijalni numerički problemi konačnih elemenata korištenih u ovom radu te načini kojima se ti problemi izbjegavaju. Također, kroz dva toplinska i dva mehanička problema korišteni konačni elementi su verificirani. U šestom poglavlju dane su karakteristike materijala i opisan je materijalni model. Prikazan je postupak toplinske i mehaničke simulacije procesa zavarivanja klasičnom metodom te korištena pojednostavljenja poput reducirano opisanog toplinskog toka i smanjenog broja prolaza elektrode. Numerička analiza izvršena je sekvencijalno spregnutom toplinsko-mehaničkom analizom sa potpunim 3D modelom, potpunim ljuskastim i kombiniranim 3D ljuskastim modelom. Prikazani su dobiveni rezultati i definiran je optimalan numerički model. Sedmo poglavlje ukratko opisuje metodu rađanja elemenata. Prikazani su rezultati 3D i kombiniranog modela dobiveni ovom metodom i dana je usporedba sa klasičnom metodom. U osmom poglavlju prikazani su rezultati toplinske i mehaničke analize dobiveni različitim geometrijskim modeliranjem ploča. U zadnjem, devetom poglavlju izveden je zaključak temeljen na dobivenim rezultatima provedenih simulacija. Ukratko je opisan cijeli rad te zapažanja uočena tijekom izrade rada

metoda konačnih elemenata, numeričko modeliranje procesa zavarivanja, određivanje zaostalih naprezanja i deformacija uslijed zavarivanja, klasična metoda, metoda rađanja

nije evidentirano