UNI-MB - logo
UMNIK - logo
 
(UM)
  • Računalniško modeliranje celičnih gradiv neurejene strukture : doktorska disertacija
    Borovinšek, Matej
    Obstoječi konstitutivni modeli celičnih gradiv, ki so danes vključeni v različnih sistemih za inženirske računalniške simulacije, ne upoštevajo vpliva geometrijske neurejenosti na spremembo ... makroskopskih lastnosti celičnega gradiva ob istočasnem upoštevanju različnih deformacijskih hitrosti oziroma ob upoštevanju dinamičnih obremenitev. Zaradi tega je bil razvit nov rešetkasti model neurejenih odprto-celičnih gradiv, ki omogoča upoštevanje vpliva neurejenosti in različnih deformacijskih hitrosti na lastnosti odprto-celičnih gradiv pri velikih deformacijah. Zaradi velikega vpliva neurejenosti strukture odprto-celičnih gradiv na njihove lastnosti in pomanjkanja podatkov o geometrijski strukturi odprto-celičnih gradiv, je bila za namen modeliranja neurejenih odprto-celičnih gradiv razvita tehnika avtomatizirane 3D rekonstrukcije njihovih geometrijskih značilnosti na osnovi tomografskih posnetkov. Analize rekonstruiranih modelov so pokazale, da imajo realne trdne pene bogato in raznoliko porazdelitev osnovnih geometrijskih značilnosti in se njihove geometrijske lastnosti bistveno razlikujejo od urejenih struktur s tetrakaidekaedrično oziroma kubično osnovno celico, ki so služile kot osnova številnim raziskavam v preteklosti. Na podlagi statistično obdelanih podatkov o strukturi realnih aluminijastih pen je bila narejena primerjava s statistično obdelanimi podatki dveh računalniških modelov neurejenih odprto-celičnih gradiv, ki sta osnovana na ravnotežnih Kelvinovih in Weaire-Phelanovih celicah. Dokazano je, da modeli osnovani na Weaire-Phelanovi delitvi prostora bolje opisujejo strukturo realnih pen. Pokazalo se je tudi veliko odstopanje realnih pen od popolnoma naključnih računalniških modelov, kar potrjuje predpostavko, da trdne pene vendarle niso povsem naključne strukture, ampak na njihov nastanek močno vpliva fizikalno ozadje načina penjenja med proizvodnim postopkom. S primerjalno analizo je bila določena tudi ustrezna stopnja neurejenosti novo razvitega modela odprto-celičnih struktur, pri kateri lastnosti računalniško generiranih modelov najbolj sovpadajo z lastnostmi podobnih realnih aluminijastih pen. Za namen validacije uporabe razvitih Weaire-Phelanovih modelov v računalniških simulacijah so bili opravljeni eksperimentalni kvazi-statični in dinamični (udarni) tlačni enoosni eksperimentalni preizkusi vzorcev aluminijastih odprto-celičnih pen, kjer je bil ugotovljen pričakovano velik vpliv relativne gostote na togost celičnih gradiv. Primerjava rezultatov eksperimentalnih preizkusov in računalniških simulacij je pokazala dobro ujemanje makroskopskih mehanskih lastnosti, kar dokazuje primernost uporabe neurejenih rešetkastih modelov odprto-celičnih aluminijastih pen na osnovi Weaire-Phelanovih celic v računalniških simulacijah obnašanja teh gradiv pri različnih hitrostih tlačnega obremenjevanja.
    Type of material - dissertation ; adult, serious
    Publication and manufacture - [Maribor : M. Borovinšek], 2009
    Language - slovenian
    COBISS.SI-ID - 246160384

Library Call number – location, accession no. ... Copy status
Library of Technical Faculties, Maribor pisarna A-003 (FERI) DD BOROVINŠEK M. Računalniško available - reading room
University of Maribor Library Skladišče II 71756 available - reading room
loading ...
loading ...
loading ...