Životni vijek ciklički opterećenih konstrukcija - FSB - Sveučilište u ...

HHMjesto održavanja: Fakultet strojarstva i brodogradnje,
Istočna zgrada, Plava dvorana, III. kat, Ivana Lučića 5, Zagreb
HHVrijeme održavanja:
Utorak, 28. veljače, 2012. 08:30-17:30 sati
HHKotizacija
Kotizacija za sudjelovanje na seminaru: 1.100,00 kn + PDV
Kotizacija se uplaćuje na žiro račun Ctt-a:
Zagrebačka banka-broj: 2360000-1101430801
Svrha doznake: ŽIVOTNI VIJEK
Poziv na broj: 1204
HHSudionici seminara koji uplaćuju kotizaciju izvan RH:
Zagrebačka banka, Savska cesta 66, Zagreb
Account number: 2100036681; SWIFT: ZABAHR2X
IBAN: HR7623600001101430801
Prijavu i kopiju uplatnice poslati na e-mail: melita.zrilic@fsb.hr
ili poštom na: Ctt – Centar za transfer tehnologije
Ivana Lučića 5, 10000 Zagreb
HHPrijavu i potvrdu o uplati uputiti najkasnije do 24. 02. 2012.
HHZa sve informacije možete se obratiti Meliti Zrilić:
tel: (01) 6168 567 ili e-mail: melita.zrilic@fsb.hr
HHRadni materijali
Sudionici seminara dobit će posebno pripremljene pisane
podloge: Životni vijek ciklički opterećenih konstrukcija
Ime i prezime sudionika:
Naziv i adresa tvrtke:
OIB:
Životni vijek ciklički opterećenih konstrukcija
Zavod za zrakoplovstvo uz potporu Centra za transfer tehnologije Fakulteta
strojarstva i brodogradnje organizira jednodnevni seminar o zamoru
konstrukcija izloženih cikličkom toplinskom i mehaničkom radnom
opterećenju, te o metodama analize mehaničkog integriteta i procjene
životnog vijeka konstrukcija.
U ciklički opterećenim konstrukcijama kao što su npr. plinske turbine,
motori s unutarnjim izgaranjem, trup zrakoplova ili broda, ili okvirne konstrukcije
tračničkih vozila, mogu se na mjestima koncentracije naprezanja
zbog umora materijala inicirati pukotine, čime se narušava mehanički
integritet dijela ili čitave konstrukcije. Ako se nastala oštećenja ne poprave
ili se oštećeni dio ne zamjeni, napredovanje pukotina se progresivno
nastavlja sve do kritične duljine kad nastupa lom ili kolaps konstrukcije.
Ovakve katastrofalne nesreće popraćene su, ne samo velikom materijalnom
štetom, nego i mogućim gubicima ljudskih života. Kao neizbježan
efekt treba spomenuti i narušen ugled proizvođača koji je tada teško ili
nemoguće popraviti.
U uvodnom dijelu izlažu se koncepti i metode analize zamora konstrukcija.
U ukupnom životnom vijeku konstrukcije razlikuje se razdoblje inicijacije
pukotine, razdoblje propagacije pukotine te lom kao krajnji događaj
koji nastupa kad je dostignuta kritična duljina pukotine pri odgovarajućem
kritičnom opterećenju. Izloženi su modeli akumulacije oštećenja u
materijalu koje dovodi do inicijacije pukotina, te metode simulacije rasta
pukotina temeljene na primijenjenoj mehanici loma.
U teorijskom dijelu posebna se pažnja posvećuje cikličkim toplinskim
opterećenjima koja u konstrukcijama složenih geometrija, kao što su
plinske turbine ili druge toplinski i mehanički opterećene konstrukcije,
mogu na mjestima geometrijskih diskontinuiteta izazvati vrlo visoka
naprezanja i deformacije. U takvim uvjetima nastaju oštećenja, odnosno
iniciraju se pukotine već nakon malog broja radnih ciklusa.
Na seminaru će se prikazati djelovanje korozijskih oštećenja na trajnost
konstrukcija. Prikazati će se razlike između opće korozije i lokalnih korozijskih
pojavnih oblika. Poseban osvrt će se učiniti na korozijski zamor.
Kroz niz primjera iz prakse izložiti će se problemi visokocikličkog i niskocikličkog
zamora konstrukcija. Na primjerima je pokazano kako se promjenom
geometrije detalja konstrukcije mogu smanjiti koncentracije
naprezanja na kritičnim mjestima i na taj način umanjiti akumulirano
oštećenje a životni vijek konstrukcije dovesti na očekivanu razinu.
Sveučilište u Zagrebu
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Ctt
Centar za transfer tehnologije
organiziraju seminar
Životni vijek
ciklički opterećenih
konstrukcija
Tel./fax:
E-mail:
Namjena i cilj seminara
Seminar je posebno osmišljen za inženjere i tehničare koji se bave razvojem,
projektiranjem, izradom i održavanjem konstrukcija.
Datum:
Potpis odgovorne osobe:
Voditelj seminara
Zagreb, 28. veljače 2012.
Prof. dr. sc. Željko Božić

Program seminara
08:30 – 09:00 Registracija sudionika
09:00 – 09:15 Pozdravna riječ sudionicima i otvaranje seminara
Prof. dr. sc. Ivan Juraga, dekan FSB-a
Prof. dr. sc. Mladen Šercer, direktor CTT-a
09:15 – 10:15 Uvodno predavanje
Prof. dr. sc. Željko Božić, Zavod za zrakoplovstvo, FSB-Zagreb
Životni vijek ciklički opterećenih konstrukcija – metode
analize i primjena
Primjeri zamora i loma konstrukcija. Akumulacija oštećenja i inicijacija
pukotina. Propagacija pukotina. Modeli simulacije napredovanja
pukotina temeljeni na mehanici loma. Metode i modeli za analizu
loma konstrukcija.
10:15 – 10:55
Prof. dr. sc. Branimir Matijašević,
Katedra za turbostrojeve, FSB-Zagreb
Toplinska analiza prijelaznih stanja konstrukcija
Stanje naprezanja toplinski opterećenih konstrukcija zahtjeva pažljivu
analizu, jer toplinska naprezanja znaju u mnogim slučajevima
biti značajno veća od naprezanja nastalih djelovanjem masenih
ili površinskih sila. Posebno su izražena naprezanja pri vremenski
promjenjivim temperaturnim poljima kada su lokalni gradijenti temperatura
a time i toplinskih naprezanja značajni. Ta činjenica je
osobito prisutna kod debelostjenih konstrukcija, čije je dimenzioniranje
prvenstveno posljedica „hladnih“ mehaničkih opterećenja.
Svrha izlaganja u okviru ove teme je osnovni prikaz problema i načina
njegovog rješavanja.
10:55 – 11:20 Stanka za kavu i razgledavanje izložbe
11:20 – 12:00
Prof. dr. sc. Zvonimir Guzović, Katedra za turbostrojeve, FSB-Zagreb
Rubni uvjeti kod analiza prijelaznih toplinskih stanja
konstrukcija
Jedan od osnovnih problema kod analiza prijelaznih toplinskih
stanja konstrukcija, tj. proračuna temperaturnih polja i s njima
povezanih deformacija i naprezanja, je zadavanje rubnih uvjeta. Uz
početne i mehaničke rubne uvjete, to su prije svega toplinski rubni
uvjeti koji mogu biti toplinski tok (Cauchy-ev rubni uvjet), temperatura
(Dirichlet-ov rubni uvjet) i najčešće koeficijenti konvektivnog
prijelaza topline (tzv. Neumann-ov rubni uvjet). O točnosti njihovog
određivanja zavisi i točnost same analize (tj. proračuna), i o tome će
biti govora u ovom izlaganju.
12:00 – 12:30
Prof. dr. sc. Branimir Matijašević,
Katedra za turbostrojeve, FSB-Zagreb
Primjeri analize naprezanja u cjevovodima parnih turbina
Na primjeru cjevovoda svježe pare parne turbine bit će prikazana sva
složenost prisustva toplinskih naprezanja u prijelaznim režimima
prilikom pokretanja i zaustavljanja turbine. Analiza se temelji na
numeričkoj simulaciji provedenoj na geometrijski i temperaturno
složenom modelu cjevovoda privoda svježe pare i njihovom priključku
na ulazno kućište turbine. Rezultati simulacije (proračuna) bit će
grafički prikazani i kritički interpretirani.
12:30 – 13:00
Prof. dr. sc. Zvonimir Guzović, Katedra za turbostrojeve, FSB-Zagreb
Primjeri prijelazne toplinske analize kod parnih turbina
U izlaganju će biti predstavljen postupak analize prijelaznih toplinskih
pojava (proračuna temperaturnih polja i s njima povezanih
deformacija i naprezanja) na primjeru elemenata parne turbine. Bit
će govora o metodama analize, definiranju geometrije modela i
zadavanju rubnih uvjeta. Posebna pažnja bit će posvećena raznolikosti
toplinskih rubnih uvjeta, najčešće koeficijenata konvektivnog
prijelaza topline, koji se pojavljuju na pojedinim dijelovima turbine
(statorske i rotorske lopatice, različiti prostori unutar kućišta, diskovi,
labirintne brtve), a koji su određeni procesom energetske pretvorbe
u turbini (tj. tlakom, temperaturom, brzinom strujanja i fizikalnim
svojstvima radnog fluida).
13:00 – 14:00 Ručak i razgledavanje izložbe
14:00 – 14:30
Prof. dr. sc. Ivan Juraga,
Vinko Šimunović, dipl. ing.,
Katedra za zaštitu materijala, FSB-Zagreb
Djelovanje korozije na trajnost konstrukcija
Prikaz djelovanja korozijskih oštećenja na trajnost konstrukcija. Primjeri
realnih oštećenja. Razlike između općih i lokalnih korozijskih
pojava. Osvrt na pojavu korozijskog zamora.
14:30 – 15:00
Prof. dr. sc. Damir Markučič,
Katedra za nerazorna ispitivanja, FSB-Zagreb
Uspješnost detekcije pukotina metodama nerazornih
ispitivanja
Zadaću pronalaženja nepravilnosti u materijalu komponenti određuju
različiti tehnički zahtjevi i uvjetuju ograničenja specifična za
ispitivane komponente. U svrhu detekcije nepravilnosti primjenjuju
se brojne metode i tehnike nerazornih ispitivanja (NDT). Slijedom
temeljnih značajki o uspješnosti NDT ispitivanja, na primjerima je prikazana
i analizirana problematika pouzdanosti primjene pojedinih
NDT ispitnih metoda i tehnika sa stanovišta uspješnog pronalaženja
i/ili praćenja propagacije pukotina.
15:00 – 15:30
Prof. dr. sc. Željko Božić,
Zavod za zrakoplovstvo, FSB-Zagreb
Niskociklički zamor kućišta plinskih turbina
Izložen je primjer analize životnog vijeka kritičnih detalja konstrukcije
kućišta velike plinske turbine na mjestima unutarnjih oslonaca
kućišta na kojima su primijećena pukotinska oštećenja u relativno
ranoj fazi eksploatacije. Preoblikovanjem kritičnih detalja konstrukcije
dano je i rješenje problema, te je vijek trajanja dijela doveden
na zahtijevanu razinu.
15:30 – 15:45 Stanka za kavu i razgledavanje izložbe
15:45 – 16:15
Mr. sc. Nikola Naranča, dipl. ing.,
AVL-AST d.o.o. – Zagreb
Nedjeljko Bužak, dipl. ing.,
AVL-AST d.o.o. – Zagreb
Termomehanički zamor ispušne grane motora s
unutarnjim izgaranjem
Stalnim zahtjevom za povećavanjem snage i redukcijom emisije
ispušnih plinova u motorima s unutarnjim izgaranjem, ispušne
grane motora postaju izloženije višim toplinskim opterećenjima.
Kao posljedica, pojavljuju se inicijalne pukotine, elasto-plastične
deformacije i propuštanje ispušnih plinova na spoju s glavom
motora i turbo punjačem. U izlaganju će biti opisan simulacijski
proces predviđanja nastanka inicijalne pukotine uslijed termomehaničkog
zamora na temelju standardiziranih testova motora.
Na primjerima iz prakse, prikazat će se upotreba visko-plastičnog
materijalnog modela i matematičkog modela za predviđanje broja
ciklusa toplinskog opterećenja do pojave inicijalne pukotine.
16:15 – 16:45
Mario Domboš, dipl. ing. strojarstva,
ALSTOM – Karlovac
Zamor rotora velikih stacionarnih plinskih turbina
Rotor plinskih turbina izložen je složenim toplinsko-mehaničkim
opterećenjima, koja uzrokuju pojavu neželjenih deformacija i
zamornih pukotina. Izložena je analiza niskocikličkog zamora, te
optimiranje geometrije rotora s ciljem produljenja vijeka trajanja.
16:45 – 17:15
Prof. dr. sc. Željko Božić,
Zavod za zrakoplovstvo, FSB-Zagreb
Vedran Bitunjac, dipl. ing.,
Končar – Električna vozila
Procjena mehaničkog integriteta kolnog ormara vlaka
Za konstrukciju kolnog ormara niskopodnog elektromotornog
vlaka analiziran je mehanički integritet za opterećenja propisana
normama. Simulirana naprezanja i deformacije za tražena opterećenja
uspoređena s rezultatima eksperimentalnih ispitivanja. U
ranoj fazi razvoja konstrukcije izvršena je analiza dinamičke izdržljivosti
konstrukcije za predviđena ciklička radna opterećenja.
17:15 Dodjela potvrda o sudjelovanju