Naslov (srp)

Процена преосталог века структуралних елемената са иницијалним оштећењима под дејством спектра термомеханичких оптерећења : докторска дисертација

Autor

Stamenković, Dragi P. 1965-

Doprinosi

Stupar, Slobodan, 1951-
Simonović, Aleksandar, 1975-
Maksimović, Stevan.

Opis (srp)

Предмет истраживања у докторској дисертацији је процена преосталог века структура са иницијалним оштећењима под дејством спектра термо- механичких оптерећења. Прво су проучаване структуре са иницијалним оштећењима само под дејством термичког оптерећења, и за задате граничне услове одређивани су параметри механике лома. За поуздану процедуру одређивања параметара механике лома где се превасходно мисли на фактор интезитета напона коришћене су нумеричке методе и теоретске поставке линеарно еластичне механике лома. Структуре које су проучаване се углавном односе на делове ваздухоплова који су од виталног значаја за њихов исправан и поуздан рад. Анализирани су делови поља оплате са геометријским дисконтинуетима и иницијалним оштећењима под дејством термичког оптерећења. Такође су анализирани делови погонских група код ваздухоплова. Посебно је проучаван део лопатица код млазних мотора којима је на самом крају нанет слој термичке заштите због високих радних температура. Детаљна анализа структуре у граничном слоју између основног слоја лопатице и термичке заштите, када долази до појаве напрслина може имати значаја у самој фази пројектовања као и у току експлоатације погонских група код ваздухоплова. Још једном делу структуре погонских група код ваздухоплова посвећена је посебна пажња у анализи са аспекта механике лома у оквиру докторске дисертације. Делови везе диска ротора и корена лопатице турбине представљају најоптерећеније делове структуре. У даљим истраживањима у оквиру докторске дисертације, детаљњо је анализиран структурални елемент са површинском напрслином изложен механичким и термичким оптерећењима. За раличиту геометрију површинске напрслине и различите нивое механичог оптерећења и температурних градијената, израчунате су вредности фактора интезитета напона. Одређивање функционалне зависност фактора интезитета напона у односу на положај врха напрслине за различите геометрије облика напрслине, представља значајна сазнања о понашању таквих структура са аспекта механике лома. Такође, код ваздзхопловних конструкција сусрећемо се са деловима структура који су спојени заваривањем. Као последица процеса заваривања јављају се заостали напони који могу неповољно утицати на понашање структуре под дејством динамичког оптерећења и стога је у оквиру докторске дисертације посвећена посебна пажња одређивању заосталих напона применом методе коначних елемената. Прецизно одређена расподела заосталих напона као и њихов интезитет могу значајно смањити преостали век структуре са аспеката замора материјала.

Opis (srp)

Машинство - Ваздухопловство / Mechanical engineering - Aircraft Engineering Датум одбране: 23. 11. 2012.

Opis (eng)

The subject of doctoral dissertation is research into the residual life of structures with initial damages under the influence of the spectrum of thermo-mechanical loads. First, the structures with initial damages under the influence of thermal load only were studied, and for given boundary conditions the parameters of fracture mechanics were determined. For a reliable procedure of determining fracture mechanics parameters, which primarily refers to the stress intensity factor, numerical methods and theoretical approaches of linear elastic fracture mechanics were used. The structures that were studied are mainly related to aircraft parts that are vital for their proper and safe operation. The parts of the plate with geometric discontinuities and initial damages under the influence of thermal load were analyzed. The components of power engine of aircraft were also analyzed. In particular, a part of the blades in jet engines was researched, at the end of which the layer of thermal protection was applied due to high operating temperatures. The detailed analysis of structures in the boundary layer between the basic blade and thermal protection when cracks appear can be very important in the design phase and during the operation of aircraft power engines. In this doctoral dissertation special attention was devoted to one more part of the power engine structure of aircraft, in the analysis in terms of fracture mechanics. The parts of the connection between the turbine rotor and the turbine blade root are the most overload parts of the structure In the further research in this doctoral dissertation, structural element with a surface crack subjected to mechanical and thermal loads was analyzed. For various geometry of surface crack and different levels of mechanical loads and temperature gradients, the values of stress intensity factor were calculated. Determination of the functional dependence of the stress intensity factors in relation to the position of crack tip for different types of crack geometry represents significant knowledge about the behavior of such structures in terms of fracture mechanics. Also, the aircraft constructions encounter with parts of structures that are connected by welding. As the result of welding processes, the residual stresses that can adversely affect the behavior of structure under dynamic loading occur, and therefore, in this doctoral dissertation special attention is devoted to the determination of residual stresses using finite element method. Precisely determined distribution of residual stresses, as well as their intensity can significantly reduce the residual life of structures from the aspects of fatigue life of material.

Jezik

srpski

Datum

2012

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC 2.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno 2.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Mašinske konstrukcije

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Ispitivanje materijala. Inženjerstvo materijala

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Tehnika vazdušnog transporta. Aeronautika

термо-механичка оптерећења, напрслина, фактор интезитетанапона, метода коначних елемената, преостали век

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Mašinske konstrukcije

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Ispitivanje materijala. Inženjerstvo materijala

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Tehnika vazdušnog transporta. Aeronautika

thermo-mechanical loads, crack, stress intensity factors, finiteelement method, residual life