predavanja
TRANSCRIPT
OSNOVE KONSTRUIRANJA
Aleksandar Kara MFZE, kancelarija 1111 tel: 449 [email protected]
Fuad Hadikaduni MFZE, kancelarija 1214 tel: 449 120 lok 134 120, [email protected]
www.unze.ba/am/ok
2010/2011
O kursu Osnove konstruiranja ..... Izvoenje nastave predavanja: vjebe: Obaveze studenata redovno prisustvo na predavanjima i vjebama uraeni i kolokvirani programi/zadae (ukupno dva programa/zadae) Provjera znanja j j dva testa u toku semestra (teorija, kviz pitanja) pismeni ispit (zadaci) Konana ocjena prisustvo nastavi: programi: testovi: pismeni ispit: i i i itOsnove konstruiranja
2 asa sedmino 2 asa sedmino
0% 30 % 20 % 50 % Napomena: Svaka od stavki MORA biti ispunjena minimalno 50%!!!www.unze.ba/am/ok
2
O kursu Osnove konstruiranja ..... Sadraj kursa Osnovni pojmovi. Dizajn, inenjerski dizajn, dizajn maina. Zadaci i aktivnosti u dizajniranju. Kriteriji u dizajniranju. Faktori koji utjeu na dizajn. Dizajnerski tipovi. Proces dizajniranja. Openito rjeavanje problema. Tok rada u procesu dizajniranja. Formulacija problema i proraun. Inenjerski model. CAD i inenjerski dizajn. Inenjerski izvjetaji. Faktori sigurnosti, standardi i regulative u dizajniranju. Dizajniranje steznih spojeva. Uvod. O steznim spojevima. Proraun steznih spojeva u oblasti elastinosti. Proraun steznih spojeva u oblasti plastinosti. Stezni spojevi sa dvodjelnom i rasjeenom glavinom. Konusni stezni spojevi. Koncentracija napona. Osnovni pojmovi. Oblici i koncentracija napona. Viestruka koncentracija napona. Metode za reduciranje koncentracije napona. j p j j p Hipoteze o razaranju materijala. Napon i naprezanje. Teorije o razaranju pri statikim uslovima. Teorije o razaranju pri dinamikim uslovima. Povrinska oteenja 1 sedmica 2 sedmice 2 sedmice
2 sedmice 2 sedmice
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
3
O kursu Osnove konstruiranja ..... Sadraj kursa - nastavak Dizajniranje zavarenih spojeva. Oblici i vrste zavarenih spojeva. Ukratko o j j p j p j statikoj i dinamikoj izdrljivosti. Statiki proraun zavarenih spojeva. Dinamiki proraun zavarenih spojeva. Racionalnost koritenja mase dijelova. Ekonomisanje materijalom. Nominalna teina elemenata. Utjecaji pojedinih faktora na masu konstrukcije. Izbor materijala pri dizajniranju. Klase materijala. Osobine materijala. Strategija izbora materijala. 2 sedmice
1 sedmica 1 sedmica
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
4
O kursu Osnove konstruiranja .....
LITERATURAosnovna Predavanja, vjebe D.J. Vitas, Osnovi Mainskih Konstrukcija I i II, Nauna knjiga, Beograd, 1973. Grupa autora, Inenjersko Mainski Prirunik drugi dio, Zavod za Udbenike i nastavna sredstva, Beograd, 1992. Olevi S., Leme S.: Osnovi konstruiranja i konstruiranje pomou raunara CAD, Mainski S S: CAD fakultet, Zenica, 1998. N. Plavi i dr., Zbirka reenih ispitnih zadataka iz Osnova konstruisanja, Mainski fakultet, Beograd, 1999 Beograd 1999. N. Repi i dr., Zbirka zadataka iz mainskih konstrukcija, Sarajevo, 1996. J. Vugdelija i dr., Zbirka zadataka iz Osnova Konstruisanja, Mainski fakultet Beograd, 1974. R. Seferovi, S. Olevi, Zbirka zadataka iz Mainskih Sistema, Univerzitet u Zenici, 2008.
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
5
O kursu Osnove konstruiranja .....
LITERATURAdodatna R.L. Norton, Machine Design An Integrated Approach, Pearson Prentice Hall, 2006. G. Pahl, W. Beitz, Engineering Design: A systematic Approach, Springer-Verlag London Ltd., 1996. J.E. Shigley, C.R. Mischke, Standard Handbook of Machine Design, McGraw-Hill, 1996. M F Ashby Materials Selection and Mechanical Design, Butterworth Heinemann, 1999. M.F. Ashby, Design Heinemann 1999 W.D.Pilkey, Petersons Stress Concentration Factors, John Wiley & Sons, Inc., 1997. VDI 2221 VDI 2222
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
6
Osnovni pojmovi O dizajnu, inenjerskom dizajnu, .... dizajnu dizajnu
Dizajn - potjee od latinske rijei designare namijeniti oznaiti namijeniti, Dizajniranje pretvaranje (konverzija) informacija struktuiranje nestruktuiranih problema opetovano optimiranje rjeenja problema vjeba primijenjene kreativnosti nalaenje tehniki perfektnog, ekonomski poeljanog i estetiki j j g j j problem ( (Kesselring) g) zadovoljavajueg rjeenja za zadati p prvenstveno kreativna aktivnost, zasnovana na znanju i iskustvu, usmjerena ka rjeenjima unaprijed razmiljajui o tehnikim p proizvodima, kako bi se odredila funkcionalna i strukturna , konstrukcija, te kreirali dokumenti koji su spremni za proizvodnju. (VDI 2222)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
7
Osnovni pojmovi O dizajnu, inenjerskom dizajnu, .... dizajnu dizajnu Inenjerski dizajn aktivnost rjeavanja problema sa usmjerenim ciljem Inenjerski dizajn proces primjene raznih tehnika i naunih principa u cilju definisanja nekog ureaja, procesa, ili sistema u dovoljnom broju detalja kako bi se omoguila njegova realizacija. (Taylor, 1959) Mainsko-inenjerski Mainsko inenjerski dizajn koritenje naunih principa, tehnikih informacija i principa imaginacije u definisanju mehanike strukture, maine ili sistema radi izvoenja prethodno definisanih funkcija sa maksimalnom utedom i efikasnou. Odgovornost dizajnera pokriva itav proces od koncepcije do izdavanja detaljnih instrukcija za j p p p j j j j proizvodnju, a njegov interes se nastavlja u toku itavog ivotnog vijeka proizvoda. Dizajn maina proces donoenja odluka kojim se kreiraju specifikacije za maine Industrijski dizajn profesionalna sluba za kreiranje u razvoj koncepata i specifikacija koje optimiziraju funkciju, vrijednost i izgled proizvoda i sistema radi obostrane koristi korinika i proizvoaa. (IDSA) Industrijski dizajn kreativna aktivnost iji je cilj uspostavljanje optimalnih karakteristika objekata, procesa, usluga i njihovih sistema u cijelom ivotnom vijeku. Dakle, dizajniranje je centralni faktor inovativne humanizacije tehnologija i vaan faktor kulturnih u skonomskih promjena. (ICSID)Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
8
Osnovni pojmovi Zadaci i aktivnosti u dizajniranju Osnovni zadatak inenjera je da primijeni svoja nauna saznanja na rjeenje tehnikih problema, a zatim optimizira to rjeenje unutar ogranienja u materijalu, te tehnolokih i ekonomskih ogranienja.Kulturni tokPolitika Socioloka psihologija Ekonomija Nauka Inenjerska nauka Inenjerski j dizajn Industrijski dizajn Umjetniki dizajn Umjetnost j Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok Centralna aktivnost inenjerskog dizajna Inenjerska tehnologija gj Proizvodnja
Tehniki tok
9
Osnovni pojmovi O dizajnu, inenjerskom dizajnu, .... dizajnu dizajnu Modeli dizajniranja sa razliitih aspekata Psiholoki aspekt kreativna aktivnost koja zahtijeva dobro poznavanje matematike, fizike, hemije, mehanike, termodinamike, hidrodinamike, elektrotehnike, proizvodnje, tehnlogije materijala, teorije dizajniranja, praktinog znanja i iskustva. Sistematski aspekt optimizacija datih ciljeva unutar ogranienja sa djeliminim konfliktima Organizacijski aspekt igra vodeu ulogu u proizvodnji i procesiranju sirovina i proizvoda; zahtijeva kolaboraciju radnika iz razliitih oblasti djelovanja.
70% ukupnih trokova proizvoda se odreuje njegovim dizajnom, a trokovi obuhvataju materijal, opremu alat materijal opremu, alat, radnu snagu, i ostale trokove. snagu trokove 50-80% trokova ivotnog vijeka proizvoda su uzrokovani u toku inenjerskog dizajna.
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
10
Osnovni pojmovi O dizajnu, inenjerskom dizajnu, .... dizajnu dizajnuPotreba trita/Problem Planiranje proizvoda Postavljanje zadataka M Menadment ivotnog ciklusa proizvoda Dizajn/Razvoj Proizvodnja/Sklapanje/Testiranje Zahtijevani ciljevi Mogui ciljevi kompanije
Koritenje/Potronja/Odravanje
Marketing/Konsulting/Prodaja
Obnavljnje energije
Recikliranje j
Odlaganje/Okolina
ivotni ciklus proizvoda
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
11
Osnovni pojmovi Zadaci i aktivnosti u dizajniranju Faze u dizajniranju 1. Pojanjenje zadatka sakupljanje informacija o zahtijevima i ogranienjima koje treba da ispuinjava rjeenje 2. Koncipiranje (njem. Methodisches Koncipieren, eng. Conceptual Design) postavljanje fukcionalnih struktura, pretraivanje odgovarajuih principa i njihova kombinacija u konceptne varijante 3. Projektovanje (njem. Methodisches Entwerfen, eng. Embodiment Design) dizajner, poinjui od koncepta, odreuje plan, i oblikuje i razvija tehniki proizvod ili sistem u odnosu na tehnike i ekonomeske uslove 4. Razrada (njem. Methodisches Ausarbeiten, eng. Detail Design) konano se postavlja raspored, oblik, dimenzije i osobine povrina svih pojedinanih dijelova, tehnike i ekonomske mogunosti se ih j di ih dij l t h ik k k ti ponovo provjeravaju, izrauju se svi crtei i ostali proizvodni dokumenti.
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
12
Osnovni pojmovi Zadaci i aktivnosti u dizajniranjuOrganizacija procesa dizajniranja originalni dizajn
Menadment
Prodaja Koncipiranje
Istraivanje
Projektovanje Proraun
Razrada Izvrenje narudbe
Proces dizajniranja Kreiranje proizvoda Informacije
Proizvodnja
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
13
Osnovni pojmovi Zadaci i aktivnosti u dizajniranjuOrganizacija procesa dizajniranja veliki proizvodi u pojedinanoj proizvodnji
Menadment
Prodaja
Koncipiranje Istraivanje Projektovanje Razrada Izvrenje narudbe Proraun
Proizvodnja
Proces dizajniranja
Kreiranje proizvoda Informacije Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
14
Osnovni pojmovi Zadaci i aktivnosti u dizajniranjuOrganizacija procesa dizajniranja masovna proizvodnja
Menadment
Prodaja
Koncipiranje Proraun Projektovanje Eksperimentalni razvoj
Razrada j Izvrenje narudbe
Proizvodnja
Proces dizajniranja
Kreiranje proizvoda Informacije Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
15
Osnovni pojmovi Kriteriji u dizajniranju
Najvaniji kriteriji Funkcija Sigurnost Pouzdanost Trokovi Proizvodnost Marketing Naknadno dodato u uobiajeni postupak
Potrebno je imati i sljedee na umu: 1. Razvoj i koritenje sistema pregleda dizajna naroito specificirajui analizu kvara, sigurnost, i sukladnost sa standardima i vladinim regulativama 2. Razvoj liste radnih operacija i provjera koritenja proizvoda u svakoj operaciji 3. Identifikacija okruenja koritenja proizvoda, ukljuujui oekivana koritenja, mogua pogrena koritenja, i eljena koritenja 4. Koritenje specifinih teorija dizajniranja koje naglaavaju analizu kvara ili nepravilnog rada i sigurnost u svakoj radnoj operaciji d i t k j d j ijiOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
16
Osnovni pojmovi Faktori koji utjeu na dizajn Namjena Osnovni i polazni uslov za rjeavanje problema dizajniranja Naponsko stanje, oblik, teina Oblik i teinu birati tako da, po mogunosti, napon u svakoj taki bude to vie ujednaen, a da pri tome ne prelazi doputenu veliina (racionalnost iskoritenja materijala) Standardi Obavezni u k t i j samo izuzetni razlozi mogu opravdati odstupanje od standarda Ob i konstruiranju; i t i l i d ti d t j d t d d Materijal Za izbor su bitne mehanike, fizike, hemijske i tehnoloke osobine. Habanje, korozija Habanje neeljeno odvajanje estica materijala pod utjecajem mehanikog djelovanja sile trenja, otpora kotrljanja kavitacije ... kotrljanja, kavitacije, Korozija neeljeno odvajanje estica materijala pod utjecajem hemijskog razaranja materije pod utjecajem istog hemijskog (npr. oksidacija) ili elektrohemijskog djelovanja.Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
17
Osnovni pojmovi Faktori koji utjeu na dizajn Izrada i obrada Postupci izrade: livenje deformacija u toplom i hladnom stanju, obrada rezanjem, zavarivanje livenje, stanju rezanjem Postupak izrade zavisi od oblika, materijala, broja koamda, opremljenosti fabrike, ... S apa je Sklapanje Sklapanje treba da se obavi lako i brzo. Rukovanje i odravanje Rukovanje treba da bude jednostavno i da se izbjegnu eventualne greke (osigurati bezbjednost rukovaoca) Ispravno odravanje (podmazivanje, zamjena istroenih dijelova, promjena ulja, ...) je od velike vanosti. Transport Oblik, veliina i teina moraju biti u skladu sa mogunostima njenog transportovanja iz fabrike do mjesta upotrebeOsnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
18
Osnovni pojmovi Faktori koji utjeu na dizajn Estetski obziri Izgled treba da je to ljepi i skladniji da bi prijatnije djelovao na ovjeka. ovjeka Zatita od bude maina Jaka buka, koju mogu stvarati maine, djeluje neprijatno na vozila, izaziva psihiki zamor, smanjuje radnu sposobnost ovjeka, i tetna je za zdravlje. Ekonominost Trokovi proizvodnje i eksploatacije maina treba da budu to manji.
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
19
Osnovni pojmovi Dizajnerski tipovi
Originalni dizajn originalni princip rjeenja za neki sistem (fabrika, (fabrika maina, sklop) sa istim, slinim ili novim zadatkom
Adaptivni dizajn adaptiranje poznatog sistema (princip rjeenja ostaje isti) na promijenjeni zadatak. Obino se koriste originalni dizajn za pojedine dijelove ili sklopove. Varijantni dizajn (dizajn sa fiksiranim principom) variranje veliine i/ili rasporeda pojedinih aspekata izabranog sistema; funkcija i princip rjeenja ostaju nepromijenjeni. N p j j j se novi p p j j Ne pojavljuju problemi u smislu p promjene materijala, j j , ogranienja ili tehnolokih faktora. 1973, 1973 VDMA (Njemaka asocijacija mainskih kompanija): (Nj k ij ij i kih k ij ) 25% OD, 55 % AD, 20% VD
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
20
Proces dizajniranja Openito rjeavanje problema
Zadatak (problem)
Konfrontacija Informacija Definisanje Kreiranje Vrednovanje Rezultat nezadovolja n avajui
Rjeenje
Odluivanje
Procedura openitog rjeavanja problema Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
21
Proces dizajniranja Openito rjeavanje problema
Prethodni korak
Ponoviti korak P iti k k na viem nivou informacija DA
Da li su rezultati zadovoljavajui s obzirom na cilj
NE
Da li je ponavljanje koraka financijski opravdano
DA Sljedei planirani korak
NE Zaustaviti razvoj
Procedura procesa odluivanja Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
22
Proces dizajniranjaTok rada u procesu dizajniranjaZadatak stavljanje Pos z zadatka O Obnavljanje i po oboljanje Konci ipiranje Razra ada Optimir ranje plana i obl likovanje P Projektovanje
Postavljanje zadatka Davanje specifikacije Specifikacije Informacij koje se prilag je goavaju specifi ikaciji Identificiranje osnovnih problema Postavljanje funkcionalnih struktura Traenje principa rjeenja j p p j j Kombiniranje i postavljanje konceptupualnih varijanti Vrednovanje na osnovu tehnikih i ekonomskih kriterija Koncept Razvijanje preliminarnog plana i oblikovanje j j p gp j Izbor najboljeg preliminarnog plana Poboljavanje i vrednovanje na osnovu tehnikih i ekonomskih kriterija Preliminarni plan p j p j j Optimiranje i kompletiranje oblika dizajna Provjeravanje greaka i trokova Pripremanje preliminarne liste dijelova i dokumenata za proizvodnju Konani plan Finaliziranje detalja Kompletiranje crtea detalja i dokumenata za proizvodnju K l i j d lj d k i d j Provjera svih dokumenata Dokumentacija Rjeenje
Optimiza acija principa
Koraci u procesu dizajniranja
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
23
Proces dizajniranjaTok rada u procesu dizajniranja
Koraci u procesu dizajniranja Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
24
Proces dizajniranjaTok rada u procesu dizajniranja
Koraci u procesu dizajniranja Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
25
Proces dizajniranjaTok rada u procesu dizajniranja
Koraci u procesu dizajniranja Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
26
Proces dizajniranjaTok rada u procesu dizajniranja
Koraci u dizajniranju 1. Identificiranje potrebe Sastoji se od opteg (vrlo grubog i nejasnog) cilja problema 2. Istraivanje Potrebno je u potpunosti razumjeti problem 3. Cilj Jasnije utvrivnje cilja na osnovu odraenog istraivanja j j j g j 4. Specificiranje zadataka j p p j j j g g g j j (g Zaokruivanje problema i postavljanje njegovog kruga djelovanja (granica definisanosti)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
27
Proces dizajniranjaTok rada u procesu dizajniranja
5. Sinteza (idejni ili inventivni korak) - sastaviti Trai se to je vie alternativnih rjeenja obino bez obzira na njihovu vrijednost ili kvalitet 6. Analiza - rastaviti Mogua rjeenja iz prethodnih koraka se analiziraju, pa se prihvataju, odbijaju ili modificiraju 7. Izbor varijante Izabere se rjeenje od kojeg se anjvie oekuje. j j j g j j 8. Detaljan dizajn razrada Sve se provjerava, nacrtaju crtei, definiu specifikacije za proizvodnju, itd.
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
28
Proces dizajniranjaTok rada u procesu dizajniranja
9. Izrada prototipa i testiranje Radni dizajn se zavrava izradom prototipa i njegovim testiranjem 10. Proizvodnja j Proizvodnja odreene koliine provjerenog ureaja, procesa, ...
Proces 1-10 radi se iterativnim postupkom, pri emu red izvrenja nije linearan (od 1 do 10) nego po potrebi 10), potrebi.
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
29
Proces dizajniranja Formulacija problema i proraun Rjeavanje problema zahtijeva organizovani pristup 1. Definisanje problema 2. 2 Postaviti ta je dato 3. Postaviti odgovarajue pretpostavke 4. 4 Preliminarne odluke o dizajniranju 5. Izrada skica 6. Metematiki modeli 6 M t tiki d li 7. Analiza dizajna 8. Vrednovanje 9. Tehnika dokumentacijaFaza dokumentiranja Razrada Preliminarna faza P li i f dizajniranja Faza definisanja
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
30
Proces dizajniranja Formulacija problema i proraun Faza definisanja 1. Definisanje problema to jasnije 2. Postaviti ta je dato izlistati poznate informacije 3. Postaviti odgovarajue pretpostavke nadovezati sa takom 2. (npr. zanemariti trenje, masu, i sl.) Preliminarna faza dizajniranja 1. Preliminarne odluke o dizajniranju ak 90% karakteristika j j dizajna se odrede u prvih 10% projektnog vremena 2. Izrada skica dokumentacija preliminarne faze
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
31
Proces dizajniranja Formulacija problema i proraun Razrada 1. Metematiki (inenjerski) modeli model optereenja sa silama, momentima, jednainama, i sl. 2. Analiza dizajna na osnovu modela vri se analiza (koeficijent sigurnosti, otkazivanje, ...) 3. Vrednovanje rezultati analize se vrednuju zajedno sa odabranim materijalom i odluuje se da li nastaviti sa dizajnom ili iterirati novo, bolje rjeenje vraanjem na prethodne korake Izrada dokumentacije 1. Tehnika dokumentacija nakon uspjenog iterativnog procesa, izrauje se dokumentacija (inenjerski crtei, specifikacije amterijala i izrade, ...) p j j , )Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
32
Proces dizajniranja Inenjerski model
Uspjeh bilo kojeg procesa dizajniranja zavisi od ispravnosti i primjerenosti inenjerskog modela koji se koristi za predvianje i analiziranje njegovog ponaanja prije nego se napravi hardver.
Kreiranje inenjerskog modela je najtei i najizazovniji dio procesa dizajniranja (iskustvo i vjetina) Inenjerski model se sastoji od skica, osnovnih jednaina, ... Matematiki model definie fiziko ponaanje sistema I t i Intezivno koritenje kompjutera k it j k j t
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
33
Proces dizajniranja Inenjerski model Procjena i preliminarna analiza Dizajn problemi su nestruktuirani treba ih struktuirati kako bi se rijeili Openito, rjeenje se ne moe nai u knjigama 1. Mora se poeti od neega 2. Odakle god da se pone, to vjerovatno nije najbolje mjesto 3. Iteracija e omoguiti da se dizajn pobolja, i dovesti do uspjeha Inenjerska skica Obino polazna taka u dizajnu Osnovna svrha komunikacija inenjera sa konceptom j j p Mora imati dovoljno informacija za razvoj inenjerskog modela za dizajn i analizu
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
34
Proces dizajniranja CAD i inenjerski dizajn Kompjuteri su napravili pravu revoluciju u inenjerskom dizajnu i analizi. Problemi koji su bili poznati vijekovima, i nisu mogli biti rijeeni, sada se mogu rijeiti za nekoliko minuta na jeftinim raunarima. Grafika rjeenja, koja su se koristila godinama, sada nie nisu potrebna, iako su omoguavala j j , j g , p , g bolje razumijevanje problema CAD crtanje podrano raunarima (computer aided drafting) (computer-aided CAD konstruiranje podrano raunarima (computer-aided design)o o o 2D 2 crtanje (wireframe model) j ( i f ) 3D modeliranje savremeni pristup (solid model) CAD CAE (computer aided engineering) simulacije podrane raunarima (computer-aided Metod konanoh volumena, Metod konanih elemenata, Metod graninih elemenata....
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
35
Proces dizajniranja Inenjerski izvjetaji Komunikacija predstavlja jedan od najvanijih aspekata u inenjerstvu~ Verbalno ~ U pisanoj formi ~ Pisanje ponuda, prijedloga ~ Pisanje tehnikih izvjetaja ~ Prezentacije
Prezentacija se obino daje u obliku pisanog izvjetaja~ Opis dizajna ~ Inenjerski crtei ili skice ~ Tabele i grafici iz prorauna
Inenjerski izvjetaj
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
36
Proces dizajniranja Faktori sigurnosti, standardi i regulative sigurnosti u dizajniranju Kvalitet dizajna se moe mjeriti pomou mnogo kriterija: neophodno je izraunati nekoliko stepena sigurnosti da bi se procijenila nosivnost; postoje mnoge regulative koje se moraju ispotovati prilikom dizajniranja Stepeni sigurnosti S i i i Obino odnos dvije kvantitativne veliine sa istom jedinicom (vrstoa/napon, kritini napon/primijenjen napon, maksimalna brzina/brzina rada, ...) napon rada )
Izbor zavisi od mnogo faktora i predstavlja mjeru nesigurnosti dizajnera u analitiki model, teoriju g p j j g j , j razaranja, podataka o osobinama materijala, vrste mateirijala (krt, duktilan) Za krte materijale vai da se dizajniraju prema najveoj vrtoi, tj. lomu, dok se duktilni materijali pod statikim naponom dizajniraju prema granici teenja. Zato je faktor sigurnosti krtih materijala dva puta vei od onih za duktilne pod istim uslovima.
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
37
Proces dizajniranja Faktori sigurnosti, standardi i regulative sigurnosti u dizajniranjuS1 Podaci o osobinama materijala iz testiranja Stvarni materijal koji se koristi je testiran Osobine materijala (iz tablica) su na raspolaganju Pribline osobine materijala (iz tablica) su na raspolaganju Loe osobine materijala (iz tablica) su na raspolaganju Identini sa uslovima testa U osnovi okolina na sobnoj temperaturi Srednje teki uslovi okoline Veoma zahtijevne osobine okoline Modeli poreeni sa eksperimentima Modeli tano predstavljaju sistem Modeli priblino predstavljaju sistem Modeli M d li su gruba aproksimacija sistema b ki ij i t S=MAX(S1,S2,S3) 1.3 2 3 5+ 1.3 2 3 5+ 1.3 2 3 5+
S2
Uslovi okoline u kojima se proizvod koristi
S3
Analitiki modeli optereenja i napona
Za duktilne materijale
Pribline preporuke stepena sigurnosti Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
38
Proces dizajniranja Faktori sigurnosti, standardi i regulative sigurnosti u dizajniranju Standardi i regulative Standard kriterij, pravilo, princip ili opis usvojen od strane neke ustanove (organa) ili opteg prihvatanja ili koritenja i suglasnoti, kao osnova za uporeivanje ili ocjenu ili kao prihvaeni model Interni standardi Nacionalni standardi (BAS, JUS, , BS, ANSI, DIN,...) ( , , , , , , ) ISO Specifikacija slino standardu s tim da standard ima opte znaenje, dok se specifikacija korsiti standardu, znaenje za specializirane oblasti (saeta lista zahtijeva koje treba da ispunajva neki proizvod) Propisi razvijene kao rezultat donoenja zakona u cilju kontrole u odreenoj oblasti odreeni organi vre ozakonjenje pojedinih standarda i zakonika.
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
39
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Uvod Sistem standardnih tolerancija (ponavljanje)
13 grupa za mjere 1-500 mm (1-3, 3 6 ...) 3 mm pripada grupi 1-3 mm 1 500 (1 3 3-6, ) 13 8 grupa za mjere 500-3150 mm (500-630, 630-800, ...) 20 kvaliteta tolerancija sa jedinicom tolerancije Tablica 7.14 i Tablica 7.15, IMP
Osnovna tolerancija oznaka IT + kvalitet (npr. IT8) viestruki iznos j ( p ) jedinine tolerancije (red R5) Ukupno 24 poloaja tolerancijskog polja prema nultoj liniji za unutranje ( (velika slova) i spoljanje (mala slova) mjere ) p j j ( ) j Tablica 7.19a. i Tablica 7.19b, IMP 7 19b
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
40
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Uvod Sistem standardnih tolerancija (ponavljanje) Za unutranje mjere: A-H iznad nulte linije, J i K, a ponekad i M presjecaju j , p j nultu liniju, N-ZC ispod nulte linije
A
C CD D
Pozitivno odstupanje
C
B
A0 = Ad
A0 = Ag
K M N P R S T
E EF F
Nulta linija
Poloaj tolerancijskih polja unutranja mjera Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
ZB
U V X Y Z ZA
Negativno odstupanje
Nazivna mjera j
FG G H J JS
41
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Uvod Sistem standardnih tolerancija (ponavljanje) Za spoljenje mjere: a-h ispod nulte linije, j presjeca nultu liniju, k-zc iznad j nulte linije
Pozitivno odstupanje
fg
Negativno odstupanje odst panje
h
u v
Nulta linija
g
jS
j
x
y
z za zb
a0 = ag
a0 = ad
Nazivna mjera j
Poloaj tolerancijskih polja spoljanja mjera Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
a
b
c
cd d
k m n p r s t
e ef f
42
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Uvod Nalijeganja (D.J. Vitas I, str. 78) Nalijeganja (D J I str Oznaavanje H7 100H7/g6 (ili 100 , 100H7 g6 ) 100H7-g6 g6 G7 100G7/h6 (ili 100 , 100G7 h6 ) 100G7-h6 h6
Primjer nalijeganja Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
43
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Uvod Vrste nalijeganja Labava nalijeganja uvijek obezbijeen zazor
Najmanji zazor Najvei zazor
Za vratila u leitima, za prstenaste klizae na vratilima, za zglavkaste veze Najmanji zazori (H/h) relativni pokreti elemenata u sklopu veoma rijetki i po duini puta kratki (pomjerljivi zupanici, glavine iskljunih spojnica, osovinice u zglavcima, ...) Neto vei zazori (H/g, G/h) za to bolje voenje vratila u leitima, ili za uzduno pomjeranje elemenata na vratilima Veliki zazori (H/f, H/e, H/d, F/h, E/h, D/h) za jako optereena klizna leita Najvei zazori (H/c, H/b, H/a, C/h, B/h, A/h) klizna leita brzohodih vratila i sklopove elemenata izloenih toplotiOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
44
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Uvod Vrste nalijeganja Neizvjesna nalijeganja mogu davati zazore ili preklope
Najvei preklop Najvei zazor
Blia labavim nalijeganjima (H/j ili J/h) za sklopove elemenata koje treba povremeno razdvajati ili skidati bez napora Blia vrstim nalijeganjima (H/k, H/m, H/n ili K/h, M/h, N/h) za umjereno vrste sklopove (za meusobnu nepokretljivost dovoljan je mali pritisak). U sluaju da se eli prenositi obrtni momenat neophodno je vezu osigurati klinom ili na neki drugi nain.
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
45
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Uvod Vrste nalijeganja vrsta nalijeganja uvijek obezbijeen preklop
Najvei preklop Najmanji preklop
Za spojeve elemenata za koje je neophodno obezbijediti vrstu, nepokretljivu vezu izmeu elemenata spoja Obrtni moment se moe obezbijediti bez posrednika (klin, i sl.) Lake ostvariva nalijeganja (H7/p6, H7/r6, H7/s6) slabije vrsti spojevi elemenata: leini trupovi sa leinim posteljicama izloenih jakim uzdunim silama, vijenci i bandae sa trupovima zupanika silama ili tokova, spojnine glavine sa vratilima Tea nalijeganja (H8/u8, H8/x8) za vrlo vrste veze elemenata sklopa: vratila sa zupanicima, zamajcima, zamajcima tokovimaOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
46
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Uvod Nalijeganja Primjer Odrediti najmanje i najvee zazore, odnosno p j j j preklope za sklopove: 60E9/h9, 100H8/f8, 140H7/k6, p p200H7/r6
Tabela 7.19 a i b (IMP, str. 85 i 86)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
47
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Uvod Nalijeganja
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
48
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Uvod Nalijeganja
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
49
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) IMP str. 171-179, D.J. Vitas I, str. 93-123 , O steznim spojevima Stezni spojevi slue sa prenos optereenja, obrtnih momenata, radijalnih i aksijalnih sila pomou otpora klizanju izmeu spoljanjeg i unutranjeg elementa (vrsta nalijeganja) nalijeganja). Prenik otvora spoljanjeg elementa je manji od vanjskog prenika unutranjeg elementa Sklapanjem nastaje pritisak
Stezni spoj Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
50
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) O steznim spojevima
Vrste steznih spojeva Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
51
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Deformacije elemenata spoja (teorija elastinosti, proraun debelih cijevi)
i unutranji dio t ji di e spoljanjidio
spoljaanji dio p j j
unutranji dio
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
52
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti spoljaanji dio
unutranji dio
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
53
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Zavisnost pritiska od efektivnog preklopa
Uslovi na dodirnim povrinama
Pritisak na dodirnim povrinama
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
54
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti
P P' efektivni preklop
P projektovani preklop Rz visine neravnina
Neravnine elemenata spoja N i l t j Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
55
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti
Granini preklopi spoja
Pritisci se odreuju prema graninim efektivnim, odnosno projektovanim preklopima vjerovatnoa proklizavanja i vjerovatnoa provjere plastinih deformacijaje manja od 0.3%. 0 3%Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
56
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Alternativno (prama Vitasu)
m Poissonsov broj m=1/Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
57
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Tok prorauna steznog spoja tabela 7.69, IMP Primjer 1 P i j 1. Na vratilo od elika .1530 navuen je prsten od elika .1430. Spoljanji prenik prstena je 100 mm, a unutranji prenik vratila ( p j vratilo) je 30 mm. Hrapavost neravnina je Rze = 15 m, Rzi , j p (uplje )j p j , =10 m. Prenik na dodirnim povrinama dat je oznakom 60H8/x7. Nai najvei i najmanji dodirni pritisak. Poetni podaci i pomone veliine Tabela 7.19 a i b (IMP, str. 85 i 86) Za otvor Za osovinu
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
58
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Najvei i najmanji preklop
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
59
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Najvei i najmanji dodirni pritisak
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
60
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Primjer 2. U dio izraen od sivog liva utisnuta je bronzana leina posteljica. Za zadate podatke treba izraunati g j p j p deformacije unutranjeg prenika posteljice i utjecaj na zazor kliznog leita (40H6/e7). Podaci: 60H7/r6 na dodirnoj povrini presovanog spoja, Ds= 100 mm, du = 40 mm, =0.25 i E = 1.11011 za SL =0 33 i E = 1 21011 za bronzu, Rze + Rze = 5 m SL, 0.33 1.2 10 bronzu m. Poetni podaci i pomone veliine Tabela 7.19 a i b (IMP, str. 85 i 86) Za otvor Za osovinu
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
61
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti
Najvei i najmanji preklop
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
62
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Najvei i najmanji dodirni pritisak
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
63
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Najmanja i najvea deformacija unutranjeg prenika unutranjeg elementa
Tabela 7.19 a i b (IMP, str. 85 i 86) za spoj 40H6/e7 Za otvor Za osovinu Napomena: Kvalitet 7 za polje e nije dat u Tabeli 7.19. Gornje odstupanje je isto kao za kvalitete 8 i 9, ali je tolerancija manja i dobija se iz tabele 7.14 (25 m) 9 7 14 m).Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
64
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Najvei i najmanji zazor
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
65
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Naponi u spojenim dijelovima Spoljanji element unutranja povrina
spoljanja povrina
Unutranji element
unutranji povrina
spoljanja povrina
Raspodjela napona u spojenim dijelovima
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
66
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Ekvivalentni naponi u spojenim dijelovima Spoljanji element unutranja povrina
spoljanja povrina Hipoteza najveeg tangentnog napona za unutranju povrinu
Najvei doputeni pritisak
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
67
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Ekvivalentni naponi u spojenim dijelovima Unutranji element U ji l
unutranji povrina
spoljanja povrina Hipoteza najveeg normalnog napona za unutranju povrinu
Najvei doputeni pritisak
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
68
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Primjer 3. Za podatke iz primjera 1. provjeriti da li se naponi nalaze u granicama elastinosti. 1 elastinosti Za proraun je mjerodavan najvei dodirni pritisak
Tabela 7.8 (IMP, str. 44)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
69
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Nosivost steznog spoja
k granina vrijednost stepena prionljivosti spoja (IMP, tab. 7.68) g j p p j p j ( )pd najmanja vrijednost pritiska u spoju (prema najmanjoj vrijednosti efektivnog preklopa) Stepen sigurnosti protiv proklizavanja
F optereenje spoja F uzduno optereenje F = Ft = 2T /d tangentno optereenje kombinovano optereenjeOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
70
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Primjer 4. Za podatke iz primjera 1.provjeriti kolika je nosivost steznog spoja, ako je prsten u radu izloen aksijalnoj sili i duina steznog spoja 60 mm. Za proraun je mjerodavan najmanji dodirni pritisak
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
71
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Ostvarivanje spoja Popreno presovani spoj P i j zagrijavanje spoljanjeg ili hlaenje unutranjeg elementa
Pg najvei oekivani preklop u spoju Z zazor potreban za lako spajanje elemenata (gornje odstupanje za polje f 7 za d )
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
72
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Primjer 5. Koliko treba zagrijati spoljanji element ili pothladiti unutranji element steznog spoja datog u primjeru 1. da bi se ostvarilo popreno spajanje. Koeficijent toplotnog irenja materijala je =8.510-6 1/C, temperatura okoline je 23C.
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
73
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Ostvarivanje spoja Uzduno U d presovani spoj (djejstvom sile prese) i j (dj j t il ) djejstvom sile prese
Ostvarivanje uzduno presovanog spoja Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
74
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti
Uzduni raspored pritisaka u steznom spoju Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
75
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Primjer 6. Kolika sila prese je potrebna za sklapanje seznog spoja datog u primjeru 1. Za proraun je mjerodavan najvei dodirni pritisak
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
76
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Primjer 7. Proraunati elastino presovani spoj vratila sa zupanikom (oba materijala su izraena od .0545) ako spoj treba da prenosi snagu od 11.2kW. Podaci: k = 0.15, Riz = Rez = 8 m Pomone veliine
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
77
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Maksimalni dozvoljeni pritisci na dodirnim povrinama unutranjeg i spoljanjeg elementa
Za proraun je mjerodavna manja vrijednost pritiska!!! Obodna il Ob d sila
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
78
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Najmanji pritisak
Efektivni preklopi
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
79
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Stvarni preklopi
Tolerancija sklopa
Najblia manja vrijednost (tabela 7.14) Tolerancijsko polje IT7 (oznaka rupe je 40H7)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
80
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti elastinosti Donje odstupanje vratila
Tablina vrijednost koja zadovoljava ove granice je d=60 m i odgovara oznaci u
Oznaka spoja je: 40H7/u7
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
81
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti plastinosti Pritisak izmeu spojenih dijelova
unutranji element spoljanji element
Efektivni preklop p naponu jedakom granici razvlaenja p p pri p j g j
Promjena pritiska na dodirnoj povrini u zavisnosti od efektivnog preklopa Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
82
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti plastinosti Mjerodavni pritisak za odreivanje nosivosti
Granina sila trenja
Stepen sigurnosti protiv proklizavanja
Promjena pritiska na dodirnoj povrini u zavisnosti od efektivnog preklopa Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
83
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti plastinosti Primjer 8. Nai najveu aksijalnu silu koju moe prenijeti spoj na slici. Podaci: 100H10/z10, Ds=200 mm, du=40 mm, l =120 mm, k = 0.1, Riz = Rez = 10 m Poetni podaci i pomone veliine p p Tabela 7.19 a i b (IMP, str. 85 i 86) Za otvor Za osovinu
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
84
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti plastinosti
Najvei i najmanji preklop
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
85
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti plastinosti Najvei i najmanji dodirni pritisak
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
86
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti plastinosti Najvei naponi
Pritisak izmeu spojenih dijelova
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
87
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Proraun cilindrinih presovanih spojeva u oblasti plastinosti Efektivni preklop pri naponu jedakom granici razvlaenja
Mjerodavni pritisak za odreivanje nosivosti
Nosivost steznog spoja g p j
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
88
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Stezni spojevi sa dvodjelnom i rasjeenom glavinom
Stezni spojevi sa dvodjelnom i rasjeenom glavinom d >D
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
89
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Stezni spojevi sa dvodjelnom i rasjeenom glavinom
Stezni spojevi sa dvodjelnom i rasjeenom glavinom d D
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
90
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Konusni stezni spojevi
Primjeri ostvarivanja koninih steznih spojevaOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
91
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Konusni stezni spojevi
Primjeri ostvarivanja koninih steznih spojevaOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
92
Dizajniranje steznih spojeva (sklopova) Konusni stezni spojevi Nagibi 1:10 do 1:40 V i nagibi ako je potrebno lake razdvajanje Vei ibi k j b l k d j j
Za proraun je mjerodavan srednji prenik
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
93
Koncentracija napona D.J. Vitas I, str. 125-155 Osnovni pojmovi Stanje sa visokim lokaliziranim naponima, mnogo veim od srednjih napona usljed nagle promjene oblika u blizini pukotina, rupa, usljed kontakta, ... oblika, pukotina rupa kontakta Nominalni naponi u presjecima I i II
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
94
Koncentracija napona Osnovni pojmovi Maksimalni napon u presjeku II naponi
Geometrijski (statiki) faktor koncentracije napona
Efektivni (dinamiki) faktor koncentracije napona
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
95
Koncentracija napona Osnovni pojmovi Osjetljivost materijala na koncentraciju napona po Petersonu
Efektivni (dinamiki) faktor koncentracije napona
Kuhn-Hardrath formula
- Neuberova konstanta r - radijus zakrivljenja ljeba
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
96
Koncentracija napona Osnovni pojmoviNeuberova konstanta
elik lik
aluminij (poboljan) l i ij ( b lj )
aluminij (ovren) l i ij ( )
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
97
Koncentracija napona Osnovni pojmovi
Utjecaj vrste naprezanja na koncentraciju naponaOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
98
Koncentracija napona Osnovni pojmovi
Utjecaj vrste ljeba na koncentraciju naponaOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
99
Koncentracija napona Osnovni pojmovi Metode za odreivanje faktora koncentracije napona
1. 1 Analitiko rjeenje teorija elastinosti 2. Eksperimentalne metode fotoelasticimetrija, mjerne trake, ... 3. Raunarske simulacije MKE, MKV, ... 4. Teorija membrana za probleme uvijanja
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
100
Koncentracija napona Osnovni pojmovi Analitiko rjeenje dvodimenzionalni problem
Granini uslovi
Ravno stanje napona R t j Ravno stanje naprezanja
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
101
Koncentracija napona Osnovni pojmovi
Ravno stanje napona
Ravno stanje naprezanja
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
102
Koncentracija napona Osnovni pojmovi Eksperimentalne metodeIzraunati pomou formule za savijanje za najmanji presjek
Stvarni raspored napona za presjek sa ljebom
Stvarni raspored napona
Izohomatske linije pokazuju stalne naponeske razlike, pa se na osnovu njihovog broja i gustine odreuje faktor koncentracije napona. naponaOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
103
Koncentracija napona Osnovni pojmovi Numerike metode raunarske simulacije
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
104
Koncentracija napona Osnovni pojmovi Numerike metode raunarske simulacije
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
105
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona Oblici sa stepenastim prelazima3
r
D
2.6 2.4 24 2.2k
D/d=2.0 1 50 1.50 1.30
F
d1.10
2.8
F
2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0 0.051 07 1.07 1.05
1.20 1 15 1.15
1.02
1.01
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
r/d
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
106
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona Formula za k za okrugli tap izloen uvijanju ili savijanju
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
107
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona Primjer Ako je aksijalna sila koja djeluje na tap sa stepenastim prelazom jednaka F=300 kN, izraunati najvee napone za sluajeve A i B sa podacima datim na slici.
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
108
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona
3
rDD/d=2.0 1.50 1.30 1.20 1.15 1 15 1.10
2.6 2.4 2.2k
F
d0.2
2.8
F
2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0 0.051.07 1.05
1.02
1.01
0.1
0.15
0.25
0.3
r/dOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
109
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona Neuberova formula za nelinearne materijale U sluajevima kada optereenje prelazi vrijednosti pri kojima maksimalan napon na mjestu koncentracije napona prelazi granicu elastinosti, raspodjela napona se mijenja i drugaija je od one u granicama elastinosti. Efektivni faktor koncentracije napona Efektivni faktor koncentracije naprezanja
Faktor koncentracije napona (Neuberova formula)
ili
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
110
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona Primjer - Neuberova formula za nelinearne materijale Vratilo na slici 1. izloeno je savijanju . Ako je moment savijanja 500 Nm, i D = 50 mm h = 9 mm 1 Nm mm, mm, r = 3 mm, odrediti maksimalan napon u presjeku A-A. Kriva napon-naprezanje, sa odgovarajuim podacima data je na slici 2.350 300
r D d
Napon, MP Pa
250 200 150 100 50 0 0 0,001 0 001 0,002 0 002 0,003 0 003 0,004 0 004 0,005 0 005 Naprezanje
Ms
Ms
Naprezanije, 10-5 Napon, MPa
0 0
25 50
50 100
75 150
100 200
125 235
150 252
175 263
200 267
225 272
250 276
275 279
300 282
325 285
350 287
375 289
400 290
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
111
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona 500 Nm, D = 50 mm, h = 9 mm, r = 3 mm d 50 2 9 32 d=50 29 =32 mm3
r/d=3/32=0.093 D/d=50/32=1.5625
D
2.8 2.6 26 2.4 2.2
r
3.0 2.0 1.50
Ms
dMs1.01
D/d=6
Statiki (geometrijski) faktor koncentracije napona k= 1.75 1 75
k
2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0 0.051.05 1.03
1.20 1.10 1 10
1.02
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
r/d /dOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
112
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona k= 1.75
Napon usljed koncentracije napona (dio se posmatra linearno elastinim)
Modul elastinosti (nagib krive napon naprezanje) i nominalno naprezanje (odgovara nominalnom naponu)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
113
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona Zadatak: Treba nai maksimalno naprezanje nelinearnog materijala na osnovu formule (zna se proizvod maksimalnog napona nelinearnog materijala i maksimalnog naprezanja)
Na osnovu tabele napon-naprezanje dobija se sljedea tabela Napon, MPa0 0,00 50 0,01 100 0,05 150 0,11 200 0,20 235 0,29 252 0,38 263 0,46 267 0,53 272 0,61 276 0,69 279 0,77 282 0,85 285 0,93 287 1,00 289 1,08 290 1,16
NaponNaprezanje Linearnom interpolacijom se dobija maksimalan napon p j j p
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
114
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona Oblici sa spoljanjim ljebovima31.07 1.05 1.10 1.15 1.03 1.20 1.30 1.50 2.0 1.01 D/d=
rD
2.8 2.6 2.4 2.2
F
d
F
k
2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0
1.02
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
r/dOsnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
115
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona Oblici sa spoljanjim ljebovima
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
116
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona
ljeb za Zenerov prsten
Urez sa nagunutim stranamaOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
117
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona Primjer Vratilo na slici je izloeno momentu savijanja M1, u presjeku i M2=1.1M1 u presjeku II. Nai najvee stvarne napone u zadatim presjecima, ako je dato: M1= kN, I = 10 mm, II = 8 mm.Nai stepen sigurnosti u oba presjeka, ako je vratilo izloeno naizmjeninom savijanju i j jednosmjerno promjenljivom momentu uvijanja sa Tmax=1000 Nm. j p j j j j
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
118
Koncentracija napona Oblici i koncentracija naponaI = 10 mm, II = 8 mm.
3 2.8 2.6 2.4 2.2k
1.05
r
3
D
1.07 1.03 1.12 1.20 1 20
d
D
2.8
r
Ms
Ms
2.6 2.43.0 2.0 1.50
Ms
dMs1.01
D/d=6
2 1.8 1.6 16 1.4 1.2 1 0
k
1.02
1.50 D/d=
2.2 2 1.8 1.6 16 1.4 1.21.05
1.01
1.20 1.10
1.03 1.02
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
1
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
r/d
r/d
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
119
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona Oblici sa otvorima3 2.9 2.8 28 2.7 2.6k
d F
h
B0.25 0.3 0.35
F
2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.4 0.45 0.5
d/BOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
120
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
121
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona Ostali oblici
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
122
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
123
Koncentracija napona Oblici i koncentracija napona
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
124
Koncentracija napona Oblici i koncentracija naponaa)
b)
c)
d)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
125
Koncentracija napona Viestruka koncentracija napona
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
126
Koncentracija napona Viestruka koncentracija napona
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
127
Koncentracija napona Viestruka koncentracija napona
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
128
Koncentracija napona Viestruka koncentracija napona
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
129
Koncentracija napona Redukcija koncentracije napona Analogija teenja
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
130
Koncentracija napona Redukcija koncentracije napona Uzljebljena ploa ili vratilo
Koncentracije napona Vei radijus
Dodatni ljebovi
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
131
Koncentracija napona Redukcija koncentracije napona Dodatni ljebovi i njihov oblik
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
132
Koncentracija napona Redukcija koncentracije napona Ploa ili vratilo sa stepenastim prelazom
Koncentracije napona
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
133
Koncentracija napona Redukcija koncentracije napona ljeb za klin vratilo izloeno uvijanju
Koncentracije napona
Izbuiti rupe sa obje strane ljeba
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
134
Koncentracija napona Redukcija koncentracije napona
b) Dodatni ljeb
c) Dodatni prsten
d) D d t i (d blji) prsten Dodatni (dublji) te a) Samo radijus r
e) Rastereujui prsten
f) Rastereujui prstenOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
135
Koncentracija napona Redukcija koncentracije napona
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
136
Hipoteze o razaranju materijala Napon i naprezanje
Tenzor napona
Tenzor naprezanja p j
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
137
Hipoteze o razaranju materijala Napon i naprezanje Glavni naponi
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
138
Hipoteze o razaranju materijala Napon i naprezanje Glavni normalni naponi
Ima tri realna korijena j 1 > 2 > 3
Glavni tangencijalni naponi
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
139
Hipoteze o razaranju materijala Napon i naprezanje Glavni normalni naponi 2D sluaj
(*)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
140
Hipoteze o razaranju materijala Napon i naprezanje Mohrov krug Rjeenje jednaine ( ) (*) Grafika (2D i 3D) reprezentacija naponskog stanja u taki Provjera numerikog rjeenja Poznato - x, y, x,y 12 23 y x x,y 2 3 2 1 13(*)
x,y
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
141
Hipoteze o razaranju materijala Napon i naprezanje Mohrov krug jednoosno zatezanje isto smicanje (uvijanje)
12 13 3 2 x 1 3
13 12 23 2 1
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
142
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Mjera duktilnosti tendencija materijala da se znatno deformie prije loma-otkaza usvaja se da je materijal duktilan ako se prije loma deformie vie od 5% (veina metala se deformiu vie od 10%) d f i i d Krtost odsustvo znatne deformacije prije loma-otkaza ta je otkaz? Dio se deformie i vie ne moe da ispunjava funkciju Dio pukne
duktilan
krt
143
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Otkaz duktilnih materijala Iako I k se otkaz d ktil ih materijala d tk duktilnih t ij l deava i i d njihove vrstoe pri zatezanju, iznad jih t i t j uzima se da se otkaz deava iznad granice teenja!!! Hipoteze koje se najee koriste Hipoteza najveeg normalnog napona Rankin Hipoteza najveeg normalnog naprezanja (dilatacije) Saint-Venant Hipoteza ukupne energije naprezanja Hipoteza deformacionog rada von Mises-Hencky (+Hueber) hipoteza deformacione energije potrebne za promjenu oblika Hipoteza najveeg tangencijalnog napona Tresca (Coulomb, Guest)
Samo posljednje dvije se slau sa eksperimetalnim podacima!!!
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
144
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Hipoteza deformacionog rada (von Mises-Hencky) Ukupna energija naprezanja Uk ij j
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
145
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Hidrostatiko optereenje x = y = z = const Mohrov krug je taka, sa tangencijalnim naponima jednakim nuli Ogromne koliine energije naprezanja se mogu predati materijalu pod hidrostatikim optereenjem nema promjene oblika!!!
Komponente energije naprezanja
usljed deformacionog rada (tangencijalni naponi) mijenja se oblik usljed hidrostatikog optereenja (normalni naponi) mijenja se zapremina
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
146
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
147
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Energija deformacije
3D sluaj
2D sluaj
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
148
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima
2D elipsa teorije deformacionog rada li t ij d f i d Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
149
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima
3D podruje otkaza teorije deformacionog rada Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
150
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima
3D podruje otkaza teorije deformacionog rada Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
151
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Von Misesov ekvivalentni napon 3D sluaj l j
2D sluaj
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
152
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Von Misesov ekvivalentni napon
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
153
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima isto smicanje 13 12 23 2 3 1
Eksperimenti i teorija deformacionog rada p p j g pokazuju da otkaz duktilnih materijala j j izloenih statikom optereenju nastaje usljed tangencijalnih napona, pa teorija predstavlja najbolju hipotezu u predvianju otkaza duktilnih materijala izloenih statikom optereenju, a koji imaju podjednake vrstoe na pritisak i zatezanje.Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
154
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Teorija maksimalnog tangencijalnog napona
Otkaz se deava kada maksimalan tangencijalni napon pree tangencijalni napon u epruveti izloenoj na zatezanje na granici teenja (polovina vrijednosti granice teenja za zatezanje)
Konzervativnija (stroa) hipoteza od hipoteze najveeg deformacionog rada
2D heksagon za teoriju najveeg tangencijalnog napona (upisan u elipsu t ij deformacionog rada) ( i li teorije d f i d ) Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
155
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima
3D podruje otkaza za teoriju najveeg tangencijalnog napona Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
156
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima
3D podruje otkaza za teoriju najveeg tangencijalnog napona Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
157
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Teorija maksimalnog normalnog napona
Otkaz se deava kada maksimalan normalni napon pree neko ogranienje (napon teenja ili vrstou)
Nesigurna teorija za duktilne materijale
Teorija najveeg normalnog napona (netana za duktilne materijale u 2. i 3. kvadrantu) Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
158
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Poreenje eksperimentalnih podataka i hipoteza o razaranju
I hipoteza deformacionog rada i maksimalnog tangencijalnog napona su prihvatljive u sluaju statikog optereenja duktilnih, homogenih, izotropskih materijala, ije vrstoe na p j , j zatezanje i pritisak imaju jednaku vrijednost
Eksperimentalni podaci za testove na zatezanje za tri hipoteze razaranja Ek i l i d i j i hi j Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
159
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Otkaz krtih materijala pod statikim optereenjem Jednaki i nejednaki materijali
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
160
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Coulomb-Mohrova teorija Adaptacija hipoteze maksimalnog normalnog napona
Coulomb-Mohrova, modifikovana Mohrova i teorija najveih normalnih napona za nejednake materijale Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
161
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Modifikovana Coulomb-Mohrova teorija
Podaci za biaksialni test na sivom livu Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
162
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
163
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
164
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Primjer 1 Odrediti stepen sigurnosti ipke na slici ako je: 1) ipka izraena od aluminijuma sa granicom teenja od 2) ipka izraena od sivog liva sa uz= 360 MPa , uc= 1130 Mpa Podaci: l=150 mm, a=200 mm, d = 40 mm, F= 4500 N
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
165
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Mehanika loma - osnove
Koncentracija napona na rubu eliptike rupe u ploiOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
166
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Teorija mehanike loma Pretpostavlja prisustvo pukotine U sluaju da je zona teenja oko vrha pukotine malena u odnosu na dimenzije, koristi se linearno-elastina mehanika (LEFM) pretpostavlja se da se maqteirjal ponaa po Hookovom zakonu U sluaju da se javlja znatna plastina deformacija oko vrha pukotine, koriste se komplikovaniji pristupi od LEFM Vrste irenja pukotine
Tip I
Tip II
Tip III
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
167
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Intenzitet napona, K
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
168
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima
ravno sta je naprezanja av o stanje ap e a ja ravno stanje napona
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
169
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovima Lomna ilavost, KCZa K < KC razlikujemo: - stabilnu pukotinu (optereenje je statiko i okolina nekorozivna) - spororastuu pukotinu (optereenje promjenljivo i okolina nekorozivna) - brzorastuu pukotinu (okolina je nekorozivna) Za K KC pukotina se iri do loma (brzina irenja moe biti i nekoliko km/s)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
170
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri statikim uslovimaStatiko optereenje(Pretpstavlja se da je materijal homogen i izotropan)
Izraunati napone koji djeluju na svaki element, te glavne napone i najvei tangencijalni napon ij l i duktilni Izraunati von Misesov efektivni napon na osnovu glavnih napona krti Izraunati Coulomb-Mohrov Coulomb Mohrov efektivni napon na osnovu glavnih napona
Nai sile, momente savijanja i uvijanja
Nai poprene presjeke koji su najvie optereeni
Nai raspodjelu napona u poprenim presjecima i nai mjesta sa najveim naponima
Izabrati materijal i izraunati faktor sigurnosti u odnosu na granicu teenja
Izabrati materijal i izraunati faktor sigurnosti u odnosu na zateznu vrstou
Nacrtati naponske elemente za svaki presjek od interesa, i napone u njima
Ukoliko je prisutna pukotina, izraunati intenzitet napona i uporediti ga sa lomnom ilavosti l il i
Dijagram toka za statiku analizu Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
171
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri dinamikim uslovima (hipoteze o razaranju pri zamoru)Mehanizmi otkaza pri zamoru Otkazi pri zamoru uvijek pounju od pukotine (nastale u procesu proizvodnje ili ciklikog ovravanja oko koncentracije napona) za dinamiki optereene dijelove iznimno je vano da se dizajniraju kako bi se smanjile koncentracije napona. Faze otkaza pri zamoru
-
Nastajanje pukotine irenje pukotine Lom materijala
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
172
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri dinamikim uslovima (hipoteze o razaranju pri zamoru) Modeli otkaza usljed zamora Reimi zamora Zamor sa malim brojem promjena (LCF), N < 103 Zamor sa velikim brojem promjena (HCF), N >103 (HCF)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
173
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri dinamikim uslovima (hipoteze o razaranju pri zamoru) Teorija napona (-N teorija) Najstarija teorija sa primjenom na HCF Najtanija za konstantne amplitude optereenja Teorija zasnovana na naponu pa se trai dinamika izdrljivost ispod koje treba da se naponu, nalaze ciklini naponi Onemoguiti nastajanje pukotine Najmanje tana od tri teorije, ali za neke materijale obezbjeuje neogranien ivotni vijek
- Rotirajui ureaji - Automatske proizvodne maine
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
174
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri dinamikim uslovima (hipoteze o razaranju pri zamoru) Teorija deformacija (-N teorija)- Usljed teenja u fazi nastajanja pukotine, teorija napona ne moe adekvatno modelirati ovu fazu - Teorija naprezanja daje prilino tanu sliku faze nastajanja pukotine - Moe razjasniti i kumulativnu tetu usljed varijacija ciklikih optereenja (npr. prekoraenja (npr optereenja) - Mogu se ukljuiti i efekti puzanja, pa je teorija bolja i za kombinacije dinamikih optereenja i djelovanja temperature - Najee se primijenjuje za LCF probleme, tj. probleme sa konanim vijekom trajanja, gdje su lokalni naponi dovoljno veliki da izazovu teenje materijala - Predstavlja najkomplikovaniji od tri modela, i zahtijeva numeriko rjeavanje j j p j , j j j
- Transportni ureaji (za servisiranje) iako niska optereenja mogu biti u HCF, ona vlisoka su obino u LCF reimu
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
175
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri dinamikim uslovima (hipoteze o razaranju pri zamoru) LEFM teorija- Teorija mehanike loma prua najbolji model za fazu irenja pukotine - Metoda se koristi za LCF probleme, odnosno probleme sa konanim vijekom trajanja, gdje se zna da d su naponi dovoljno veliki da izazovu nastanak pukotina id lj liki d i t k k ti - Najkorisniji metod za predvianje preostalog vijeka trajanja napuknutih dijelova - Najee se koristi zajedno sa nedestruktivnim metodama u periodikim pregledima - Proraun se zasniva na tanim veliinama faktora i poetne veliine pukotine a
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
176
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri dinamikim uslovima (hipoteze o razaranju pri zamoru) Dinamika optereenja rotirajui ureaji max
a
a
a max sr=a t sr=0 min mint
max
sr min
t
a) Naizmjenino (eng. fully reversed)
b) poetno istosmjerno (eng. repeated)
c) istosmjerno (eng. fluctuating)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
177
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri dinamikim uslovima (hipoteze o razaranju pri zamoru) Dinamika optereenja opti sluaj
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
178
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri dinamikim uslovima (hipoteze o razaranju pri zamoru) Dinamika optereenja utjecaj srednjeg napona
a
Naizmjenino (sr=0)
Istosmjerno (sr 0)
sr pritisak sr = 0 sr zatezanje 103 N 108
Jednoosni naponi p
Kategorija I g j Kategorija III
Kategorija II g j Kategorija IV
Vieosni naponi
Utjecaj srednjeg napona
Kategorije dizajniranja
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
179
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri dinamikim uslovima (hipoteze o razaranju pri zamoru) Dinamika optereenja linije otkazaGerberova parabola
NAmplitudni na apon, a
prema ReHLinija granice teenja Gerberova parabola
Modificirana Goodmanova linija
Modificirana Goodmanova linija Soderbergova linija Srednji napon, sr
ReH
Rm
Soderbergova linija
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
180
Hipoteze o razaranju materijala Teorije o razaranju pri dinamikim uslovima (hipoteze o razaranju pri zamoru) Dinamika optereenja linije otkazaa
N
C
prema ReH
N
a
C P
prema ReH
D a O Y Z sr Xlinija optereenja
D a Y Z sr X linija optereenja E F E F
Q
ReH
Rm
sr
O
ReH
Rm
sr
a) a=const, sr consta
b) a const, sr=constprema ReHS
N
C
prema ReHR D
N
C
S' a E F Y Z X linija optereenja
D E F
a O
Y
Z sr X linija optereenja
ReH
Rm
sr
O
sr
ReH
Rm
sr
a) a /sr=const
b) a const, sr const
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
181
Hipoteze o razaranju materijala Povrinska oteenja Vrste habanja.- Adhezivno usljed kontakta povrina materijali tee da prodru jedan u drugi usljed privanih sila izmeu atoma na povrini dva materijala (eng. adhere). Kada materijal prodre u drugi dolazi do troenja. Pojam (ne)kompatibilnosti materijala u kontaktu. - Ab i Abrazivno nastaje usljed klizanja tvrdog i grubog materijala po mekanom, ili usljed tvrdih t j lj d kli j t d b t ij l k lj d t dih estica koje se nalaze izmeu dvije povrine koje klize jedna u odnosu na drugu, pri emu je bar jedna mekanija od estica. Abrazija je proces otklanjanja materijala pri emu dolazi do gubitka mase na povrini. - Erozivno - Korozivno dolazi do mehanikog diskontinuiteta povrinskog sloja usljed klizanja ili kotrljanja dva tijela; kontakt prekida oksidni (ili neki drugi) film ime se novi materijal izlae koroziji - Povrinski zamor deava se kada su dvije povrine u kontaktu u istom kotrljanju (ili sa malim ueem klizanja). Naponi usljed kontakta.
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
182
Dizajniranje zavarenih spojeva IMP, 157-169 str.; Vitas II, 79-93, 113-114 Osnovni pojmovi oblici vrste zavarenih spojeva pojmovi, oblici,Zavarivanje proces (nerastavljivog) spajanja dva ili vie metala (ili drugih meterijala), topei oba materijala. Najee se koristi za izradu konstrukcija od standardnih profila i limova, kao : Nosei elementi konstrukcije (stubovi, grede, reetke) (stubovi grede Dijelovi od lima (sudovi pod pritiskom, rezervoari, cjevovodi) Zavareni elementi maina (postolja maina, oslonci, tijela obrtnih dijelova) Postupci zavarivanja se dijele na : Zavarivanje topljenjem topljenjem materijala na mjestu spoja uz dodavanje dodatnog materijala ili bez njega (gasno zavarivanje, elektroluno zavarivanje, zavarivanje pod troskom, zavarivanjem laserom, ...) Zavarivanje pritiskom ostvaruje se omekavanjem materijala na mjestu spoja i djejstvom pritiska ili udarca (elektrootporno zavarivanje, zavarivanje trenjem, zavarivanje ultrazvukom, ...)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
183
Dizajniranje zavarenih spojeva Osnovni pojmovi oblici vrste zavarenih spojeva pojmovi, oblici,Elementi zavarenog spojazavar osnovni materijal
av zavareni spoj
Zavareni spoj spojeni dijelovi zajedno sa nanesenim materijalom av nanijeti materijal Zavar jedan sloj nanesenog materijala
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
184
Dizajniranje zavarenih spojeva Osnovni pojmovi oblici vrste zavarenih spojeva pojmovi, oblici,Vrste zavarenih spojeva
sueoni spoj
preklopni spoj
ugaoni spoj
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
185
Dizajniranje zavarenih spojeva Naponsko stanje u zavarenom spojuUproteni proraun naponskog stanja zavarenog spoja
F z = zdoz Az Az = Lz
F F
F
L
F
L z = L 2
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
186
Dizajniranje zavarenih spojeva Naponsko stanje u zavarenom spojuStvarni raspored napona u zavarenom spoju
1-1
1
2
2-2
1
2
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
187
Dizajniranje zavarenih spojeva Naponsko stanje u zavarenom spojuNominalni naponi u zavarenom spoju Sueoni spoj
z =
F Az
a
Mx
F
F
Mx
Az = Lz L z = L 2
x =
6M y Lz a 2
F L My
F My
6M x y = aL2 z
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
188
Dizajniranje zavarenih spojeva Naponsko stanje u zavarenom spojuNominalni naponi u zavarenom spoju Ugaoni zavareni spoj kruni spoj
z =
F 4F = A d s2 (1 2 ) M 32M = W d s3 (1 4 )d
a
t F d M
s =
Tt 16T t s = = W p d s3 (1 4 )
ds = d +2a
= d / ds
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
189
Dizajniranje zavarenih spojeva Naponsko stanje u zavarenom spojuNominalni naponi u zavarenom spoju Ugaoni zavareni spoj kompleksan presjek
a
z =
y1
F = A
y2
F ai L zi M y max 2 (I xi + Ai y i )
F M
M M s = = y max = W Ix
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
190
Dizajniranje zavarenih spojeva Statiki proraun zavarenih spojeva
Stepen sigurnosti sig rnosti
Granica razvlaenja je mjerodavna i za konstrukcije sa malim brojem promjena (103-104) ili malim amplitudama u odnosu na srednju vrijednost napona (S =2.5 )Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
191
Dizajniranje zavarenih spojeva Statiki proraun zavarenih spojeva Primjer 1 Kolikom silom F moe da se optereti prikazana konzola ako se odgovor da na osnovu statikog prorauna zavarenog spoja uz stepen sigurnosti 2.5. Sa dobijenim optereenjem provjeriti napon od savijanja u najopasnijem presjeku konzole.
240
F
.0345
5
80
80
10
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
192
Dizajniranje zavarenih spojeva Statiki proraun zavarenih spojeva
F 200 Fz 8 85 F
s =
M 6 Fl = 2 W bh
85 Fz = 200 F Fz = 2.353F
Fz
s =
Fz Fz = doz = TM la (l 2a )a S
TM = S s TM = T 1 2Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
193
Dizajniranje zavarenih spojeva Statiki proraun zavarenih spojeva
d = doz doz = doz
TMS
T 1 2
S 140 0.8 0.8 = = 35.84 MPa 2.5
Fz 2.353 F = doz (l 2a)a (l 2a )a F=
doz (l 2a)a
2.353 F = 5331 N
=
35.84 (80 10) 5 2.353
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
194
Dizajniranje zavarenih spojeva Statiki proraun zavarenih spojeva
s =
M 6 Fl = W bh 2 6 5331 0 16 0.16 = 79.965 MPa 0.01 0.082
s =
Neto drugaiji pristup prema IMP, Tabela 7.65, str. 164
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
195
Dizajniranje zavarenih spojeva Dinamiki proraun zavarenih spojeva Sluaj naizmjenine izdrljivosti
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
196
Dizajniranje zavarenih spojeva Dinamiki proraun zavarenih spojeva Primjer 1 Polutka spojnice teine 400 N, izraena od .0370, zavarena je u II stepenu kvaliteta za vratilo izraeno od .1530, ako to je prikazano na slici. Vratilo je optereeno simetrino naizmjeninim optereenjem na savijanje i poetno jednosmjernim optereenjem na uvijanje. Potrebno je: 1) Izraunati dinamiki stepen sigurnosti na savijanje savijanje, 2) Ako je ukupni dinamiki stepen sigurnosti (na savijanje i uvijanje) SD =2, izraunati maksimalnu snagu koju vratilo moe prenijeti pri brzini vrtnje od 600 min-1. Broj promjena napona od n =107 odgovara tekom reimu rada.
7
100
300 G
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
197
Dizajniranje zavarenih spojeva Dinamiki proraun zavarenih spojeva Primjer 2 Mehanizam glavnog kretanja vrue pile sastoji se od elektromotora (EM) snage 132 kW, broja obrtaja n=986 min-1, remenskog prenosnika iR = 1, stepena 1 iskoritenja R = 0.96, te zamajca (Z) i pilnog diska (PD) koji su montirani na vratilo. Prirubna ploa PD zavarena je za rukavac vratila prenika 100 mm. Izraunati debljinu zavarenog spoja iji je dinamiki stepen sigurnosti 2 a kvalitet zavarivanja IV stepena. 2, stepena Mehanizam glavnog kretanja vrue pile je u tekom reimu rada sa n =105 promjena
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
198
Dizajniranje zavarenih spojeva Zavareni spojevi ostvareni pritiskom- Elektrootporno zavarivanje (takasto tanki limovi) otpor, trenjem snopom ) - Sueono zavareni spojevi (elektrini otpor zavarivanje trenjem, elektronskim snopom, ...)
Elektrootporno zav. spojevi a) b) c) d) e) sueoni, takasti, takasti bradaviasti, linijski, linijski gnjeen
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
199
Dizajniranje zavarenih spojeva Zavareni spojevi ostvareni pritiskomTakasto zavareni spojeviSueoni spoj statika izdrljivost, a)
Dvosjeni spoj, b)
Naponi (dinamiko optereenje, R= 1), d) Takasto zavareni spojevi: a) b) c) d) jednosjeni, dvosjeni, jednosjeni u vie redova, naponi u jednosjenim spojevima
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
200
Racionalost koritenja mase dijelova (lake konstrukcije) Vitas II, str. 116-144 Ekonomisanje materijalom Cijena i uteda u koliini materijala igra vanu ulogu u konstruisanju Neki od naina za postizanje tog cilja: 1. Cijena materijala po mogunosti koristiti jeftiniji materijal 2. Dijelove izraivati od vie materijala 3. 3 Maksimalno iskorstiti karakteristine osobine materijala 4. Smanjiti otpadak materijala 5. Obavezno pratiti uputstva u standardima 6. Primjena zavarenih konstrukcija 7. Primjena lakih konstrukcija, tj. konstrukcija koje su znatno lake od uobiajenih mainskih konstrukcija konstrukcija
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
201
Racionalost koritenja mase dijelova Nominalna teina elemenata Smanjenje teine elemenata (konstrukcije) ostvaruje se na osnovu: Materijal je podjednako napregnut na svim mjestima tenja za idealnim idealnim oblikom s obzirom na naponsko stanje Izbor pogodnog materijala Oslanjanje elemenata
Koristi i nedostaci koritenja lakih konstrukcija: Transport (utovar, pretovar, prenos, prevoz) Manje teine vozila doputaju vee optereenje u radu pri jednakom utroku energije Lake se potiu vea ubrzanja sa lakim materijalima, a i manje su inercijalne sile Poveana cijena usljed primjene skupljih materijala i posebnih oblika, te sloenijih tehnolokih postupaka za njihovo dobijanje j p p j j jwww.unze.ba/am/ok
Osnove konstruiranja
202
Racionalost koritenja mase dijelova Nominalna teina elemenata - proraun
Optimalan dizajn je izbor materijala i geometrije koji maksimiziraju (minimiziraju) funkciju Gn
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
203
Racionalost koritenja mase dijelova Nominalna teina elemenata - proraunU zavisnosti od namjene, mogu se postaviti tri osnovna kriterija
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
204
Racionalost koritenja mase dijelova Nominalna teina elemenata - proraun Zatezanje sluaj konzole Kriterijum A (mjerodavan napon)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
205
Racionalost koritenja mase dijelova Nominalna teina elemenata - proraun Zatezanje sluaj konzole Kriterijum B (mjerodavna deformacija/izduenje)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
206
Racionalost koritenja mase dijelova Nominalna teina elemenata - proraun Zatezanje sluaj konzole Kriterijum C (mjerodavan deformacioni rad)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
207
Racionalost koritenja mase dijelova Nominalna teina elemenata - proraun Savijanje sluaj konzole Kriterijum A (mjerodavan napon)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
208
Racionalost koritenja mase dijelova Nominalna teina elemenata - proraun Savijanje sluaj konzole Kriterijum B (mjerodavna deformacija)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
209
Racionalost koritenja mase dijelova Nominalna teina elemenata - proraun Savijanje sluaj konzole Kriterijum C (mjerodavan deformacioni rad)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
210
Racionalost koritenja mase dijelova Nominalna teina elemenata - proraun Uvijanje sluaj konzole Kriterijum A (mjerodavan napon)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
211
Racionalost koritenja mase dijelova Nominalna teina elemenata - proraun Uvijanje sluaj konzole Kriterijum B (mjerodavna ugaona deformacija)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
212
Racionalost koritenja mase dijelova Nominalna teina elemenata - proraun Uvijanje sluaj konzole Kriterijum C (mjerodavan deformacioni rad)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
213
Racionalost koritenja mase dijelova Nominalna teina elemenata - proraun Izvijanje sluaj konzole Kriterijum A (mjerodavan napon)
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
214
Racionalost koritenja mase dijelova Utjecaj optih uslova
1. Utjecaj sile (optereenja) 2. Utjecaj duine 3. 3 Utjecaj oslanjanja
Faktor optih uslova pri savijanju
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
215
Racionalost koritenja mase dijelova Utjecaj faktora profila Na izbor profila, osim elje za smanjenjem teine, utjee i: Cijena i mogunost nabavke Pogodnost profila za izradu i obradu zavisi od broja primjeraka i vrste materijala i obrade Pogodnost profila za sklapanje sa drugim profilnim elementima Podobnost za odreenu funkciju Pilagoenost profila naponskom stanju Usklaenost sa standardima Razni drugi faktori, kao povrna konstrukcije (u sluaju farbanja ili premazivanja), transport, ...
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
216
Racionalost koritenja mase dijelova Utjecaj faktora profila Zatezanje Faktor profila za zategnute elemente je uvijek jednak jedinici!!! Dakle, oblik profila ne utjee na teinu pri optereenju na zatezanje!!! Ipak, treba paziti na koncentraciju napona i izbjegavati je gdje je to god mogue.
Savijanje
Na primjer, kriterij A
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
217
Racionalost koritenja mase dijelova Utjecaj faktora profila Na primjer, kriterij A
Za kruni presjek a u p esje
Za kvadratni presjek
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
218
Racionalost koritenja mase dijelova Utjecaj faktora profila
Zavisnost faktora profila za kruni i kvadratni uplji presjekOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
219
Racionalost koritenja mase dijelova Utjecaj faktora profila
Uporedni pregled faktora profila pri savijanjuOsnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
220
Racionalost koritenja mase dijelova Utjecaj faktora profila
Uporedni pregled faktora profila pri savijanju (nastavak)Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
221
Racionalost koritenja mase dijelova Utjecaj faktora profila Uvijanje Najvie su napregnuta spoljanja vlakna, pa su laki oni profili kojima je najvea masa presjeka vie udaljena od centra (uplji profili)!!! Izvijanje Faktor profila je: Dakle, profili su laki kada imaju malu povrinu presjeka, a velik moment inercije = profili sanduastog oblika. Nepovoljni su puni profili!!!
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
222
Racionalost koritenja mase dijelova Utjecaj faktora materijala
Zavisnost faktora materijala od vrste materijala Osnove konstruiranja www.unze.ba/am/ok
223
Izbor materijala u dizajniranju Klase inenjerskih materijalaMetali relativno visok modul elastinosti; legure; mainska i termika obrada; duktilni; osjetljivi na zamor; osjetljivi na koroziju Keramika i staklo visok modul elastinosti; krti; 15 puta vea vrstoa na pritisak; osjetljivost na koncentraciju napona i kontaktne napone; vrsti; tvrdi; otporni na abraziju, visoke temperature i koroziju t t k ij Polimeri i elastomeri generalno, relativno nizak modul elastinosti (50 puta manji od metala); velike deformacije; puzanje; osjetljivost na temperaturu (neupotrebljivi iznad 200C); visok odnos vrstoa/masa; jednostavno i brzo oblikovanje; nia cijena; smanjenje proizvodnih faza; otporni na koroziju; mali koeficijent trenja Kompoziti kombiniraju eljene osobine glavnih klasa materijala; veina ima p j ; polimernu matricu (epoksi ili poliester) pojaanu stakelnim vlaknima, karbonom ili Kevlarom; ne koriste se iznad 250C; vrlo skupi; teko spojivi www.unze.ba/am/ok
Matali
Polimeri Kompoziti
Keramika
Elastomeri
Staklo
Osnove konstruiranja
224
Izbor materijala u dizajniranju Osobine materijalaDizajner trai skupinu osobina koja mu odgovara za njegov dizajn, a ne materijal sam po sebi. Naziv materijala dizajn sebi je, na taj nain, identifikator odreenog profila osobina. p opte Gustina, Gustina [kg/m3] masa po jedinici zapremine Modul elastinosti (Young, klizanja, kompresije), E, G, K) [GPa] nagib linearno-elastinog dijela krive napon-naprezanje. Youngov modul opisuje zatezanje ili pritisak, modul klizanja napon smicanja, modul kompresije ili zapreminski modul opisuje efekte hidrostatikog pritiska. vrstoa (granica teenja, vrstoa, lom), ReH (f) [MPa] za metale to je 0.2% pomjerena granica teenja, tj. napon na krivoj napon-naprezanje (pri aksijalnom optereenju) koji je 0.2% pomjeren u odnosu na linearno-elastinu liniju te krive. Za polimere, to je napon pri kojem kriva napon-naprezanje postoja oito nelinearna Tvrdoa; Otpornost deformaciji nelinearna. deformaciji. ilavost, Gc [kJ/m2] i ilavost pri lomu, Kc [MPa/m1/2] otpornost materijala na irenje pukotine. Sposobnost priguivanja [-] stepen u kojem materijal rasipa vibracionu energiju Granica izdrljivosti pri zamoru, e [MPa] amplituda napona ispod koje ne dolazi do loma, ili se deava nekon izuzetno velikog broja promjena
mehanike
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
225
Izbor materijala u dizajniranju Osobine materijala - nastavakToplotna provodljivost, [W/mK] brzina na kojoj je toplota provedena kroz vrsto tijelo u stacionarnom provodljivost stanju Toplotno rasipanje, a [m2/s] kao prethodno, ali fluks u ovom sluaju ne ovisi o stacionarnom stanju, nego se temperatura mijenja u vremenu Specifina toplota (pri konstantnom pritisku), Cp [J/kg K] za vrsta tijela gotovo jednaka specifinoj topoloti pri konstantnoj zapremini
termike
Taka topljenja, Tm [K] Temperatura stakljenja, Tg [K] osobina nekristaliziranih vrstih tijela, koje karakterie nagli prelaz iz vrstog stanja ka (viskozno) tenom stanju. Maksimalna temperatura upotrebe; temperatura omekavanja. Koeficijent toplotnog irenja, [K-1] za izotropske materijale zapremisko irenje je 3 Toplotna otpornost na naglu promjenu tepmerature, T [K] maksimalna razlika temperatura pri kojoj se materijal moe hladiti bez oteenja Otpornost na puzanje, [-] puzanje je vremenski zavisna deformacija kada se materijal optereuje iznad 1/3Tm ili 2/3Tg
troenje korozija oksidacija k
Archardova konstanta troenja, kA [Mpa-1] otpornost od troenja povrine Brzina korozije, K [mm/godina] Konstanta parabilike brzine, kp [m2/s] za karakteriziranje ponaanja oksidacije
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
226
Izbor materijala u dizajniranju Karte (mape) za izbor materijalaPruaju efikasan nain za grafiko prikazivanje utjecaja vie osobina odjednom.
Mapa modul elastinosti gustina
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
227
Izbor materijala u dizajniranju
1. Mapa modul elastinosti gustina
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
228
Izbor materijala u dizajniranju
2. Mapa vrstoa gustina
Osnove konstruiranja
www.unze.ba/am/ok
229
Izbor materijala u dizajniranju3. 4. 5. 6. 7. 7 8. 9. Mapa lomna ilavost gustina Mapa modul elastinosti vrstoa Mapa specifina ilavost specifina vrstoa (mapa 4/) Mapa lomna ilavost modul elastinosti Mapa l M lomna ilavost vrstoa il t t Mapa koeficijent priguenja modul elastinosti Mapa toplotna provodljivost toplotna difuzija
10. Mapa toplotno irenje toplotna provodljivost 11. Mapa toplotno irenje modul elastinosti 12. Mapa normalizirana vrstoa toplotno irenje 13. Mapa vrstoa temperatura 14. 14 Mapa modul elastinosti relativna cijena 15. Mapa vrstoa relativna cijena 16. M