2022. szeptember 7.

Szerzők:
Fekete Tamás
Antók Dániel
Bereczki Péter
Tatár Levente

Szakítóvizsgálatok kiértékelése

A nagy méretű, nagy értékű és biztonság szempontjából kritikus rendszerek (energeti­kai és vegyipari berendezések nyomástartó rendszerei, hidak, repülőgépek, hajók…) biztonságos és üzembiztos működésének kiemel­kedő jelentősége van. A szerkezet­integritás – mint interdisz­ciplináris mérnöki tudomány­terület – célja az, hogy ezeknek a rendszereknek a biztonságát a teljes élettartamuk alatt biztosítsa.


A szerkezetintegritás kulcsfontosságú részét képezik a szerkezetintegritási számítások. E számítások meg­bízhatósága az azokat megalapozó elméleti keretrendszer prediktív képességeitől, valamint a számításokat alátámasztó anyagvizsgálatokból nyert in­formációk mennyiségétől, érvényességi tartományától és azok pontossá­gától függ.

A szakítóvizsgálatokból nyert információk hagyományos műszerezés esetén a kontrakció fellépéséig tekinthetők pontosnak. A próbatestek kontrakció fellépte utáni viselkedésének pontosabb leírásához a hagyományosan műszerezett mérések elégtelen mennyiségű információt szolgáltatnak, ezért a vizsgálatokból nagyobb mennyiségű és pontosabb információt kell kinyernünk.

Az információ mennyiségének és megbízhatóságának növelése érdeké­ben egy anyagvizsgáló gépet saját tervezésű optikai rendszerrel egészítettünk ki, melynek segítségével egy vizsgálat során a próbadarab alakjának változásait az extenzométeres, két pontban való méréshez képest kiterjedt, két- vagy háromdimenziós, a mérések szempontjából elégséges mezőben rögzítjük.

1. ábra. A digitális pár koncepcióra alapozott mérő- és kiértékelési rendszer.

A minta felületén megjelenő változásokat az arra előzetesen felvitt, szabályos mintázat segítségével tettük optikailag követhetővé. A képek alapján – saját fejlesztésű szoftver segítségével – rekonstruáljuk a minta kitüntetett pontjainak elmozdulásait. Ezek az eredmények képezik a szakítóvizsgálatok digitális párján végzett szimulációk értékelésének alapját. A minta konstitutív/anyagi egyenleteinek paramétereit („az anyag tulajdonságait”) akkor tekintjük elfogadottnak, ha a szimulációkkal meghatározott elmozdulási mező is kellő pontossággal illeszkedik a mérés megfelelő eredményeivel. Ilyen módon a vizsgált anyag konstitutív paraméte­reit sokkal pontosabban határozhatjuk meg, mint a szakítóvizsgálatok „klasszikus” kiértékelési módszereivel. A mérő­rendszert és annak digitális párját rendszerbe szerveztük, melynek vázla­tát az 1. ábrán mutatjuk be. A digitá­lis pár alapú rendszerrel kiértékelt szakítóvizsgálatok első eredményei azt mutatják, hogy az új rendszer teljesítményének határai messze meghalad­ják a klasszikus kiértéke­lési módszerekét.

2. ábrán egy szakító próbatest alakjának a digitális páron meghatározott alakját hasonlítjuk össze a mérés során rögzített képpel egy vizsgálat vége felé, amikor a minta a legjobban igénybe vett zónában már erősen befűződött.

2. ábra. Egy próbatest szimu­­lá­cióval meghatározott, és a kí­sérlet során észlelt alakja.

Jól látszik, hogy a szimulációval meghatározott geometria igen jól megközelíti a valóságos alakot.•

Az NKFIH-1267-2/2020 számú, Ron­csolásmentes folyamatkövetés tématerület című projekt az Innovációs és Technológiai Minisztérium Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Alapból nyújtott támogatásá­val, a Tématerületi Kiválósági Program 2020 (2020-4.1.1-TKP2020) pályázati program fi­nanszírozásában valósult meg.

 
Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018  2019  2020  2021  2022
Címkék

Innotéka