ANALIZA I MODELIRANJE DEFORMACIJA ČELIČNIH STRUKTURNIH ELEMENATA U UVJETIMA PUZANJA

Cilj ovog zadatka bio je temeljem dostupnih eksperimentalnih ispitivanja iz područja kratkotrajnog puzanja provesti analizu ponašanja 2 vrste konstrukcijskih i 2 vrste legiranih čelika u uvjetima puzanja i prikazati mogućnost modeliranja procesa puzanja. U uvodnom dijelu ovog rada govori se o uvjetima nastanka puzanja, mehanizmima puzanja i ponašanju materijala u procesu puzanja. Navode se analitički izrazi (SLS, Burgers) koje je moguće iskoristiti u svrhu modeliranja procesa, među kojima je odabran zakon puzanja. U sljedećem poglavlju analiziraju se deformacije materijala, prikazuje se potpuni primjer analitičkog modeliranja puzanja čelika 42CrMo4 koristeći program Wolfram Mathematica te se opisuje problem skaliranja ulaznih podataka kod numeričkog modeliranja i samomodeliranje procesa u programu konačno-elementnom programu Femap NX Nastran. Nakon toga slijedi usporedba analitički dobivenih rezultata s numeričkim podacima. Na kraju, prikazuju se mogući načini dugotrajne prognoze puzanja i potpuni primjer prognoze ponašanja materijala pri dugotrajnom puzanju. Analizom rezultata pokazala se dobra mogućnost modeliranja procesa analitičkim putem, dok je mogućnost numeričke analize puzanja ograničena zbog samih ulaznih podataka, stoga se zaključuje da Femap NX Nastran možda nije najbolji izbor programa za modeliranje ovih konkretnih slučajeva, jer se zbog granice najniže vrijednosti koju se može unijeti u program, ulazni podaci materijala moraju skalirati, što dodatno komplicira problem.This assignment deals with modeling of the short term creep process using available short term creep experimental data for 2 construction steels and 2 alloyed steels. In the introduction of the paper, the conditions of creep formation, mechanisms of creep and the behaviour of metals during the creep process is discussed. Afterwards, the most common analytical creep modeling equations are shown: The Burgers model, the standard linear solid model and the equation. The following chapters cover the analysis of deformations from the experimental data, an example of analytical creep modeling of the steel 42CrMo4 using the program Wolfram Mathematica, the problem of scaling the data in preparation for the numerical creep modeling and an example of numerical creep modeling of the steel 42CrMo4. In the end, the analytical and numerical creep modeling results are compared followed by discussing the possibility of long term creep prediction. In conclusion, the analyzes have shown a good possibility of analytical creep modeling while the possibilty of numerical creep modeling is limited by the input data itself for the selected program. This leads to the conclusion that the selected finite element analysis program Femap NX Nastran may not be the best choice for creep modeling of these particular cases because of the input data limitation and the need for data scaling, which complicates the problem additionaly