Analitički i eksperimentalni pristup sabijanju cilindričnih uzoraka

diplomski rad

• Naslov (engleski): Analytical and experimental approach to upsetting of cylindrical samples
• Autor: Ivan Ruk
• Mentor: Zdenka Keran (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2022-12-15, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo; Proizvodno strojarstvo

Sažetak

Postupci oblikovanja deformiranjem su postupci oblikovanja metala plastičnom deformacijom koji uključuju utiskivanje, valjanje, ekstruziju i kovanje metala. Sabijanje metala spada u podvrstu kovanja.
U ovome radu ukratko su opisani osnovni pojmovi oblikovanja deformiranjem kao što su stalnost volumena, stupanj deformacije, brzina deformacije, naprezanje plastičnog tečenja i rad deformacije. Također opisana je sama tehnologija kovanja uz naglasak na sabijanje materijala. Analiziran je postupak aksijalnog slobodnog sabijanja cilindričnih uzoraka 3 aluminijskih legura. Izračunata je potrebna sila sabijanja cilindričnih uzoraka korištenjem maksimalnog naprezanja plastičnog tečenja te korištenjem srednjeg naprezanja plastičnog tečenja za različite iznose logaritamskog stupnja deformacije.
Navedeni analizirani postupak je obrađen i eksperimentalno gdje su cilindrični uzorci najprije aksijalno slobodno sabijeni na gravitacijskom batu, a zatim i na hidrauličnoj preši. Na gravitacijskom batu pratila se energija tj. rad sabijanja, dok se prilikom sabijanja hidrauličnom prešom očitavala sila sabijanja. Također uspoređeni su analitički i eksperimentalni rezultati.
Pomoću softvera MSC Marc Mentat simuliran je postupak sabijanja cilindričnih uzoraka svih 3 aluminijskih legura s ciljem prikazivanja rasporeda naprezanja te oblika sabijenih uzoraka.

Sažetak (engleski)

Metal forming is a series of techniques in which metals are plastically deformed and they include: impressing, rolling, extrusion and forging. Upsetting of metals is considered a type of forging.
In this master's thesis, basic terms related to metal forming such as permanence of volume, degree of deformation, speed of deformation, plastic yield stress and energy of deformation are described in brief. Technology of forging with an emphasis on upsetting is portrayed as well. Procedure of upsetting with free axial deformation of cylindrical samples made of three aluminum alloys is analyzed. Upsetting force needed for deforming cylindrical samples is calculated using maximum plastic yield stress and mean plastic yield stress for different values of logarithmic degree of deformation.
Listed analyzed procedure is also processed experimentally where cylindrical samples are firstly subjugated to free axial deformation caused by an impact of gravitational hammer and then deformed on hydraulic press. Upsetting energy was monitored in the part of the experiment that includes gravitational hammer and upsetting force was kept track of in the part of the experiment that includes hydraulic press. Analytical and experimental results are compared in this master's thesis. With the help of MSC Marc Mentat software, procedure of upsetting all three cylindrical samples made of different aluminum alloys is simulated with a goal of showcasing stress distribution and geometrical shape of upsetted samples.

• Ključne riječi: cilindrični uzorak; sabijanje; deformacija; simulacija
• Ključne riječi (engleski): cylindrical samples; upsetting; deformation; simulation
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:999430
• 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; Smjer: Proizvodni smjer; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (mag. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2022-11-30 19:11:37