Naslov (srp)

Razvoj metodologije za procjenu integriteta vazdušno hlađenog avionskog klipnog motora izloženog visokocikličnom mehaničkom i termičkom opterećenju

Autor

Vučetić, Nikola R., 1989-, 62003977

Doprinosi

Jovičić, Gordana, 1967-, 12966759
Živković, Miroslav, 1962-, 13552487
Vulović, Snežana, 1970-, 24272743
Milovanović, Vladimir, 1979-, 18361447
Dišić, Aleksandar, 1976-, 18379367
Krstić, Branimir, 1981-, 62012681

Opis (eng)

The research in this dissertation consists of a complex analysis of the cylinder assembly of an air-cooled aircraft piston engine that failed due to a crack appearance on the cylinder head. Experimental part of the research consists of determination of the aluminum alloy 242.0 static and dynamic properties at room and at elevated temperature. This alloy is the constituent material of the cylinder head. Numerical analysis includes determining the stress-strain state of the cylinder assembly at room and at elevated temperature and fatigue analysis of the assembly at elevated temperature. The output of the aforementioned analysis refers to determination of the potential cause of the crack appearance on the cylinder head. The continuation of the research includes numerical determination of the critical values of the stress intensity factor and J-integral. By modeling the cracks of varying length in the cylinder head and considering the values of the stress intensity factors and the J-integral for each of the individual crack and knowing stress intensity factor and J-integral critical values mentioned above the integrity assessment of the cylinder assembly was performed. Within the research the crack propagation angle was determined, as well as the dependence of the crack growth rate on the stress intensity factor range. The results obtained are of great importance for further research in the field of fracture mechanics and fatigue related to the problem of cracking and failure of structural elements made of aluminum alloy 242.0, but also of any other material. The methodology that will be developed in this dissertation is able to be applied to estimate the integrity of any constructive element.

Opis (srp)

Istraživanje u ovoj disertaciji obuhvata kompleksnu analizu cilindarskog sklopa avionskog vazdušno hlađenog klipnog motora koji je otkazao usljed pojave prsline na glavi cilindra. Eksperimentalni dio istraživanja sastoji se od određivanja statičkih i dinamičkih karakteristika legure aluminijuma 242.0, kao sastavnog materijala glave cilindra, na sobnoj i na povišenoj temperaturi. Numerička analiza uključuje određivanje naponsko-deformacionog stanja cilindarskog sklopa na sobnoj i na povišenoj temperaturi, kao i analizu zamora navedenog sklopa na povišenoj temperaturi. Rezultati pomenutih analiza odnose se na utvrđivanje potencijalnog uzroka pojave prsline na glavi cilindra. Nastavak istraživanja podrazumijeva numeričko određivanje kritične vrijednosti faktora intenziteta napona i J-integrala. Modeliranjem prslina različitih dužina u glavi cilindra, te računajući za svaki pojedinačni slučaj vrijednosti faktora intenziteta napona i vrijednosti J-integrala, a poznavajući prethodno navedene kritične vrijednosti ovih parametara mehanike loma izvršena je procjena integriteta cilindarskog sklopa. U okviru istraživanja određen je ugao pravca propagacije prsline, kao i zavisnost brzine rasta prsline od opsega faktora intenziteta napona. Dobijeni rezultati su od velikog značaja za dalja istraživanja u oblasti mehanike loma i zamora vezana za problematiku pojave prsline i otkaza konstruktivnih elemenata izrađenih od legure aluminijuma 242.0, ali i od drugih materijala. Navedena metodologija u ovoj disertaciji može se primijeniti za procjenu integriteta bilo kog konstruktivnog elementa.

Jezik

srpski

Datum

2020

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY 2.0 AT - Creative Commons Autorstvo 2.0 Austria License.

CC BY 2.0 AT

http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/at/