Životni vijek cikliÄki optereÄenih konstrukcija - FSB - SveuÄiliÅ¡te u ...
Životni vijek cikliÄki optereÄenih konstrukcija - FSB - SveuÄiliÅ¡te u ...
Životni vijek cikliÄki optereÄenih konstrukcija - FSB - SveuÄiliÅ¡te u ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
HHMjesto održavanja: Fakultet strojarstva i brodogradnje,<br />
Istočna zgrada, Plava dvorana, III. kat, Ivana Lučića 5, Zagreb<br />
HHVrijeme održavanja:<br />
Utorak, 28. veljače, 2012. 08:30-17:30 sati<br />
HHKotizacija<br />
Kotizacija za sudjelovanje na seminaru: 1.100,00 kn + PDV<br />
Kotizacija se uplaćuje na žiro račun Ctt-a:<br />
Zagrebačka banka-broj: 2360000-1101430801<br />
Svrha doznake: ŽIVOTNI VIJEK<br />
Poziv na broj: 1204<br />
HHSudionici seminara koji uplaćuju kotizaciju izvan RH:<br />
Zagrebačka banka, Savska cesta 66, Zagreb<br />
Account number: 2100036681; SWIFT: ZABAHR2X<br />
IBAN: HR7623600001101430801<br />
Prijavu i kopiju uplatnice poslati na e-mail: melita.zrilic@fsb.hr<br />
ili poštom na: Ctt – Centar za transfer tehnologije<br />
Ivana Lučića 5, 10000 Zagreb<br />
HHPrijavu i potvrdu o uplati uputiti najkasnije do 24. 02. 2012.<br />
HHZa sve informacije možete se obratiti Meliti Zrilić:<br />
tel: (01) 6168 567 ili e-mail: melita.zrilic@fsb.hr<br />
HHRadni materijali<br />
Sudionici seminara dobit će posebno pripremljene pisane<br />
podloge: Životni <strong>vijek</strong> ciklički opterećenih <strong>konstrukcija</strong><br />
Ime i prezime sudionika:<br />
Naziv i adresa tvrtke:<br />
OIB:<br />
Životni <strong>vijek</strong> ciklički opterećenih <strong>konstrukcija</strong><br />
Zavod za zrakoplovstvo uz potporu Centra za transfer tehnologije Fakulteta<br />
strojarstva i brodogradnje organizira jednodnevni seminar o zamoru<br />
<strong>konstrukcija</strong> izloženih cikličkom toplinskom i mehaničkom radnom<br />
opterećenju, te o metodama analize mehaničkog integriteta i procjene<br />
životnog <strong>vijek</strong>a <strong>konstrukcija</strong>.<br />
U ciklički opterećenim <strong>konstrukcija</strong>ma kao što su npr. plinske turbine,<br />
motori s unutarnjim izgaranjem, trup zrakoplova ili broda, ili okvirne konstrukcije<br />
tračničkih vozila, mogu se na mjestima koncentracije naprezanja<br />
zbog umora materijala inicirati pukotine, čime se narušava mehanički<br />
integritet dijela ili čitave konstrukcije. Ako se nastala oštećenja ne poprave<br />
ili se oštećeni dio ne zamjeni, napredovanje pukotina se progresivno<br />
nastavlja sve do kritične duljine kad nastupa lom ili kolaps konstrukcije.<br />
Ovakve katastrofalne nesreće popraćene su, ne samo velikom materijalnom<br />
štetom, nego i mogućim gubicima ljudskih života. Kao neizbježan<br />
efekt treba spomenuti i narušen ugled proizvođača koji je tada teško ili<br />
nemoguće popraviti.<br />
U uvodnom dijelu izlažu se koncepti i metode analize zamora <strong>konstrukcija</strong>.<br />
U ukupnom životnom <strong>vijek</strong>u konstrukcije razlikuje se razdoblje inicijacije<br />
pukotine, razdoblje propagacije pukotine te lom kao krajnji događaj<br />
koji nastupa kad je dostignuta kritična duljina pukotine pri odgovarajućem<br />
kritičnom opterećenju. Izloženi su modeli akumulacije oštećenja u<br />
materijalu koje dovodi do inicijacije pukotina, te metode simulacije rasta<br />
pukotina temeljene na primijenjenoj mehanici loma.<br />
U teorijskom dijelu posebna se pažnja posvećuje cikličkim toplinskim<br />
opterećenjima koja u <strong>konstrukcija</strong>ma složenih geometrija, kao što su<br />
plinske turbine ili druge toplinski i mehanički opterećene konstrukcije,<br />
mogu na mjestima geometrijskih diskontinuiteta izazvati vrlo visoka<br />
naprezanja i deformacije. U takvim uvjetima nastaju oštećenja, odnosno<br />
iniciraju se pukotine već nakon malog broja radnih ciklusa.<br />
Na seminaru će se prikazati djelovanje korozijskih oštećenja na trajnost<br />
<strong>konstrukcija</strong>. Prikazati će se razlike između opće korozije i lokalnih korozijskih<br />
pojavnih oblika. Poseban osvrt će se učiniti na korozijski zamor.<br />
Kroz niz primjera iz prakse izložiti će se problemi visokocikličkog i niskocikličkog<br />
zamora <strong>konstrukcija</strong>. Na primjerima je pokazano kako se promjenom<br />
geometrije detalja konstrukcije mogu smanjiti koncentracije<br />
naprezanja na kritičnim mjestima i na taj način umanjiti akumulirano<br />
oštećenje a životni <strong>vijek</strong> konstrukcije dovesti na očekivanu razinu.<br />
Sveučilište u Zagrebu<br />
Fakultet strojarstva i brodogradnje<br />
Ctt<br />
Centar za transfer tehnologije<br />
organiziraju seminar<br />
Životni <strong>vijek</strong><br />
ciklički opterećenih<br />
<strong>konstrukcija</strong><br />
Tel./fax:<br />
E-mail:<br />
Namjena i cilj seminara<br />
Seminar je posebno osmišljen za inženjere i tehničare koji se bave razvojem,<br />
projektiranjem, izradom i održavanjem <strong>konstrukcija</strong>.<br />
Datum:<br />
Potpis odgovorne osobe:<br />
Voditelj seminara<br />
Zagreb, 28. veljače 2012.<br />
Prof. dr. sc. Željko Božić
Program seminara<br />
08:30 – 09:00 Registracija sudionika<br />
09:00 – 09:15 Pozdravna riječ sudionicima i otvaranje seminara<br />
Prof. dr. sc. Ivan Juraga, dekan <strong>FSB</strong>-a<br />
Prof. dr. sc. Mladen Šercer, direktor CTT-a<br />
09:15 – 10:15 Uvodno predavanje<br />
Prof. dr. sc. Željko Božić, Zavod za zrakoplovstvo, <strong>FSB</strong>-Zagreb<br />
Životni <strong>vijek</strong> ciklički opterećenih <strong>konstrukcija</strong> – metode<br />
analize i primjena<br />
Primjeri zamora i loma <strong>konstrukcija</strong>. Akumulacija oštećenja i inicijacija<br />
pukotina. Propagacija pukotina. Modeli simulacije napredovanja<br />
pukotina temeljeni na mehanici loma. Metode i modeli za analizu<br />
loma <strong>konstrukcija</strong>.<br />
10:15 – 10:55<br />
Prof. dr. sc. Branimir Matijašević,<br />
Katedra za turbostrojeve, <strong>FSB</strong>-Zagreb<br />
Toplinska analiza prijelaznih stanja <strong>konstrukcija</strong><br />
Stanje naprezanja toplinski opterećenih <strong>konstrukcija</strong> zahtjeva pažljivu<br />
analizu, jer toplinska naprezanja znaju u mnogim slučajevima<br />
biti značajno veća od naprezanja nastalih djelovanjem masenih<br />
ili površinskih sila. Posebno su izražena naprezanja pri vremenski<br />
promjenjivim temperaturnim poljima kada su lokalni gradijenti temperatura<br />
a time i toplinskih naprezanja značajni. Ta činjenica je<br />
osobito prisutna kod debelostjenih <strong>konstrukcija</strong>, čije je dimenzioniranje<br />
prvenstveno posljedica „hladnih“ mehaničkih opterećenja.<br />
Svrha izlaganja u okviru ove teme je osnovni prikaz problema i načina<br />
njegovog rješavanja.<br />
10:55 – 11:20 Stanka za kavu i razgledavanje izložbe<br />
11:20 – 12:00<br />
Prof. dr. sc. Zvonimir Guzović, Katedra za turbostrojeve, <strong>FSB</strong>-Zagreb<br />
Rubni uvjeti kod analiza prijelaznih toplinskih stanja<br />
<strong>konstrukcija</strong><br />
Jedan od osnovnih problema kod analiza prijelaznih toplinskih<br />
stanja <strong>konstrukcija</strong>, tj. proračuna temperaturnih polja i s njima<br />
povezanih deformacija i naprezanja, je zadavanje rubnih uvjeta. Uz<br />
početne i mehaničke rubne uvjete, to su prije svega toplinski rubni<br />
uvjeti koji mogu biti toplinski tok (Cauchy-ev rubni uvjet), temperatura<br />
(Dirichlet-ov rubni uvjet) i najčešće koeficijenti konvektivnog<br />
prijelaza topline (tzv. Neumann-ov rubni uvjet). O točnosti njihovog<br />
određivanja zavisi i točnost same analize (tj. proračuna), i o tome će<br />
biti govora u ovom izlaganju.<br />
12:00 – 12:30<br />
Prof. dr. sc. Branimir Matijašević,<br />
Katedra za turbostrojeve, <strong>FSB</strong>-Zagreb<br />
Primjeri analize naprezanja u cjevovodima parnih turbina<br />
Na primjeru cjevovoda svježe pare parne turbine bit će prikazana sva<br />
složenost prisustva toplinskih naprezanja u prijelaznim režimima<br />
prilikom pokretanja i zaustavljanja turbine. Analiza se temelji na<br />
numeričkoj simulaciji provedenoj na geometrijski i temperaturno<br />
složenom modelu cjevovoda privoda svježe pare i njihovom priključku<br />
na ulazno kućište turbine. Rezultati simulacije (proračuna) bit će<br />
grafički prikazani i kritički interpretirani.<br />
12:30 – 13:00<br />
Prof. dr. sc. Zvonimir Guzović, Katedra za turbostrojeve, <strong>FSB</strong>-Zagreb<br />
Primjeri prijelazne toplinske analize kod parnih turbina<br />
U izlaganju će biti predstavljen postupak analize prijelaznih toplinskih<br />
pojava (proračuna temperaturnih polja i s njima povezanih<br />
deformacija i naprezanja) na primjeru elemenata parne turbine. Bit<br />
će govora o metodama analize, definiranju geometrije modela i<br />
zadavanju rubnih uvjeta. Posebna pažnja bit će posvećena raznolikosti<br />
toplinskih rubnih uvjeta, najčešće koeficijenata konvektivnog<br />
prijelaza topline, koji se pojavljuju na pojedinim dijelovima turbine<br />
(statorske i rotorske lopatice, različiti prostori unutar kućišta, diskovi,<br />
labirintne brtve), a koji su određeni procesom energetske pretvorbe<br />
u turbini (tj. tlakom, temperaturom, brzinom strujanja i fizikalnim<br />
svojstvima radnog fluida).<br />
13:00 – 14:00 Ručak i razgledavanje izložbe<br />
14:00 – 14:30<br />
Prof. dr. sc. Ivan Juraga,<br />
Vinko Šimunović, dipl. ing.,<br />
Katedra za zaštitu materijala, <strong>FSB</strong>-Zagreb<br />
Djelovanje korozije na trajnost <strong>konstrukcija</strong><br />
Prikaz djelovanja korozijskih oštećenja na trajnost <strong>konstrukcija</strong>. Primjeri<br />
realnih oštećenja. Razlike između općih i lokalnih korozijskih<br />
pojava. Osvrt na pojavu korozijskog zamora.<br />
14:30 – 15:00<br />
Prof. dr. sc. Damir Markučič,<br />
Katedra za nerazorna ispitivanja, <strong>FSB</strong>-Zagreb<br />
Uspješnost detekcije pukotina metodama nerazornih<br />
ispitivanja<br />
Zadaću pronalaženja nepravilnosti u materijalu komponenti određuju<br />
različiti tehnički zahtjevi i uvjetuju ograničenja specifična za<br />
ispitivane komponente. U svrhu detekcije nepravilnosti primjenjuju<br />
se brojne metode i tehnike nerazornih ispitivanja (NDT). Slijedom<br />
temeljnih značajki o uspješnosti NDT ispitivanja, na primjerima je prikazana<br />
i analizirana problematika pouzdanosti primjene pojedinih<br />
NDT ispitnih metoda i tehnika sa stanovišta uspješnog pronalaženja<br />
i/ili praćenja propagacije pukotina.<br />
15:00 – 15:30<br />
Prof. dr. sc. Željko Božić,<br />
Zavod za zrakoplovstvo, <strong>FSB</strong>-Zagreb<br />
Niskociklički zamor kućišta plinskih turbina<br />
Izložen je primjer analize životnog <strong>vijek</strong>a kritičnih detalja konstrukcije<br />
kućišta velike plinske turbine na mjestima unutarnjih oslonaca<br />
kućišta na kojima su primijećena pukotinska oštećenja u relativno<br />
ranoj fazi eksploatacije. Preoblikovanjem kritičnih detalja konstrukcije<br />
dano je i rješenje problema, te je <strong>vijek</strong> trajanja dijela doveden<br />
na zahtijevanu razinu.<br />
15:30 – 15:45 Stanka za kavu i razgledavanje izložbe<br />
15:45 – 16:15<br />
Mr. sc. Nikola Naranča, dipl. ing.,<br />
AVL-AST d.o.o. – Zagreb<br />
Nedjeljko Bužak, dipl. ing.,<br />
AVL-AST d.o.o. – Zagreb<br />
Termomehanički zamor ispušne grane motora s<br />
unutarnjim izgaranjem<br />
Stalnim zahtjevom za povećavanjem snage i redukcijom emisije<br />
ispušnih plinova u motorima s unutarnjim izgaranjem, ispušne<br />
grane motora postaju izloženije višim toplinskim opterećenjima.<br />
Kao posljedica, pojavljuju se inicijalne pukotine, elasto-plastične<br />
deformacije i propuštanje ispušnih plinova na spoju s glavom<br />
motora i turbo punjačem. U izlaganju će biti opisan simulacijski<br />
proces predviđanja nastanka inicijalne pukotine uslijed termomehaničkog<br />
zamora na temelju standardiziranih testova motora.<br />
Na primjerima iz prakse, prikazat će se upotreba visko-plastičnog<br />
materijalnog modela i matematičkog modela za predviđanje broja<br />
ciklusa toplinskog opterećenja do pojave inicijalne pukotine.<br />
16:15 – 16:45<br />
Mario Domboš, dipl. ing. strojarstva,<br />
ALSTOM – Karlovac<br />
Zamor rotora velikih stacionarnih plinskih turbina<br />
Rotor plinskih turbina izložen je složenim toplinsko-mehaničkim<br />
opterećenjima, koja uzrokuju pojavu neželjenih deformacija i<br />
zamornih pukotina. Izložena je analiza niskocikličkog zamora, te<br />
optimiranje geometrije rotora s ciljem produljenja <strong>vijek</strong>a trajanja.<br />
16:45 – 17:15<br />
Prof. dr. sc. Željko Božić,<br />
Zavod za zrakoplovstvo, <strong>FSB</strong>-Zagreb<br />
Vedran Bitunjac, dipl. ing.,<br />
Končar – Električna vozila<br />
Procjena mehaničkog integriteta kolnog ormara vlaka<br />
Za konstrukciju kolnog ormara niskopodnog elektromotornog<br />
vlaka analiziran je mehanički integritet za opterećenja propisana<br />
normama. Simulirana naprezanja i deformacije za tražena opterećenja<br />
uspoređena s rezultatima eksperimentalnih ispitivanja. U<br />
ranoj fazi razvoja konstrukcije izvršena je analiza dinamičke izdržljivosti<br />
konstrukcije za predviđena ciklička radna opterećenja.<br />
17:15 Dodjela potvrda o sudjelovanju