Određivanje konstitutivnog ponašanja mikrokonstituenata sinteriranog čelika

diplomski rad

• Naslov (engleski): Determination of constitutive behaviour of sintered steel microconstituents
• Autor: Danilo Dobrić
• Mentor: Tomislav Lesičar (mentor)
• Mentor: Ante Jurčević (komentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2024-12-09, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo

Sažetak

Sinterirani čelik popularan je materijal sa širokim područjem primjene u industriji. Mikrostruktura sinteriranog čelika je porozna, što za posljedicu ima opasnost od koncentracije naprezanja na mikrorazini i nepredviđenog pucanja. Višerazinske metode prikladan su alat za analizu problema kod kojih je bitno modelirati materijal na mikro- i makrorazini. Koristeći jednu vrstu višerazinske metode, to jest računalnu homogenizaciju prvog reda, proveden je niz proračuna na reprezentativnim elementima mikrostrukture sinteriranog čelika Astaloy Mo+0,2C. Proračuni su provedeni uzimajući u obzir sve moguće kombinacije materijalnih parametara mikrokonstituenata (ferita i bainita) dobivenih instrumentiranom indentacijom u doktorskoj disertaciji dr. sc. Zorana Tomića, gdje se numerički proračun nije podudarao s makrorazinskim eksperimentom. Podaci dobiveni numeričkom simulacijom u ovom radu uspoređivani su s rezultatima jednoosnog vlačnog testa u spomenutoj disertaciji. Ponovno veliko odstupanje numeričke simulacije na mikrorazini od eksperimenta na makrorazini ukazuje na nepreciznost metode determinacije mehaničkih svojstava mikrokonsitutenata ili upitnu valjanost pretpostavki i pojednostavljenja uključenih u računalni model.

Sažetak (engleski)

Sintered steel is a popular material with a wide range of industrial applications. The porosity of sintered steel microstructure makes it susceptible to micro-level stress concentration and unanticipated cracking. Multiscale methods are an useful modeling tool in situations when it is important to take both the microscale and the macroscale mechanical behaviour into account. Using one type of multiscale methods, i.e. first-order computational homogenization, multiple analyses were carried out using representative microstructural elements of Astaloy Mo+0.2C sintered steel. The simulations were carried out by evaluating all possible combinations of material parameters of microconstituents (ferrite and bainite) obtained by instrumented indentation in the doctoral dissertation of Zoran Tomić, PhD, in which the numerical analysis did not match the macroscale experiment. The data obtained by numerical simulation in this paper were compared with results of the uniaxial tensile test in the aforementioned dissertation. A recurrent large deviation of the numerical analyses at the micro-level from the experiment at the macro-level indicates either the invalidity of the method for determination of microconstituents' mechanical properties or the questionable validity of the assumptions and simplifications constituting the computational model.

• Ključne riječi: sinterirani čelik; mikrostruktura; računalna homogenizacija; reprezentativni volumenski element
• Ključne riječi (engleski): Key words: sintered steel; microstructure; computational homogenization; representative volume element
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:404393
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo; smjerovi: Konstrukcijski smjer, Procesno-energetski smjer, Proizvodni smjer, Inženjersko modeliranje i računalne simulacije, Brodostrojarski smjer, Industrijsko inženjerstvo i menadžment, Inženjerstvo materijala, Mehanika i robotika, Autonomni sustavi i računalna inteligencija, Mehatronika i robotika; Smjer: Inženjersko modeliranje i računalne simulacije; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (univ. mag. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-11-29 08:02:01