Hőre lágyuló kompozit féknyereg végeselemes modellezése multiscale anyagmodell segítségével

A tétel rövid nézete
dc.contributor.advisorHuri, Dávid
dc.contributor.authorFile, Máté
dc.contributor.departmentDE--Műszaki Kar
dc.date.accessioned2024-01-23T12:12:24Z
dc.date.available2024-01-23T12:12:24Z
dc.date.created2023
dc.description.abstractA dolgozatom során egy termoplasztikus kompozitból készült féknyereg végeselemes modellezését végeztem el, melyet az osztrák Johannes Kepler Universität Linz, Institute of Polymer Product Engineering (JKU IPPE) intézettel közösen dolgoztam ki. A modellezési feladat elvégzéséhez egy anyagi szintű visszafejtő tervezési eljárást dolgoztam ki, multiscale anyagmodellek és az ilyen modellek által nyújtott lehetőségek felhasználásával. A féknyereg alapanyaga egy PPS (polifenilén-szulfid) kompozit véletlenszerű orientációjú karbonszálerősítéssel, a laboratóriumi vizsgálathoz felhasznált próbatestek pedig egyirányú szálerősítésűek voltak. Szobahőmérsékleten és 150 °C-on szakítóvizsgálatokat végeztem különböző orientációkban. A szakítóvizsgálatok elvégzése után mikroszkópos vizsgálat és képelemzés segítségével meghatároztam az alapanyag szál kitöltési tényezőjét. A mért értékek alapján létrehoztam a kiinduló egyirányú szálerősítésű alapanyag multiscale modelljét. A Multiscale Designer szoftver egy optimalizáló eljárás segítségével kiszámította a 0°-os és 90°-os próbatestek által szolgáltatott értékek alapján az alapanyagot felépítő szálerősítés, illetve mátrixanyag mechanikai tulajdonságait. Az így létrejött modellel elvégeztem a 45°-os próbatest végeselemes szimulációját, majd ezt összehasonlítottam a mért értékkel, mely 8%-os relatív hibát mutatott. Ugyanezen eljárást elvégeztem a magasabb hőmérsékletű eredmények esetében is, ebben az esetben magasabb, 24%-os hiba mutatkozott, mivel a modell létrehozásához is a szobahőmérsékleten mért eredményeket használtam fel szálirányban. A szobahőmérsékletű és 150°C-os mechanikai paramétereket felhasználva lineáris interpolációval egy harmadik modellt is létrehoztam a 120°C-os hőmérséklethez. Az anyagmodellek által szolgáltatott mátrix, illetve szálerősítés mechanikai tulajdonságokat ezután bemenő paraméterként használtam egy-egy véletlenszerű rövidszál erősítéshez alkalmazható anyagmodell létrehozásához. A modellekhez a mért szál kitöltési tényezőt használtam fel ebben az esetben is, a véletlenszerű szálerősítést pedig kvázi-izotropként kezeltem. Az így létrehozott anyagmodelleket használtam fel a féknyereg szimulációjához. A féknyereg szimulációjakor az összeszerelés és a maximális féknyomás általi terheléseket vizsgáltam meg. A féknyereg a szimulációk alapján nem felelt meg a támasztott követelményeknek, mivel a 120°C-os és 150°C-os hőmérsékletek esetén a két fél szétnyílásának mértéke meghaladta az 1 mm-t. A nagy mértékű alakváltozás a kapcsolódó alkatrészek károsodását, illetve a fékhatás csökkenését, megszűnését okozhatja. Az alapanyag a szimulációk által szolgáltatott eredmények alapján nem alkalmazható a féknyereg esetében.
dc.description.courseMechanical Engineeringen
dc.description.degreeMSc/MA
dc.format.extent54
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/2437/365387
dc.language.isohu
dc.rights.accessHozzáférhető a 2022 decemberi felsőoktatási törvénymódosítás értelmében.
dc.subjectVEM
dc.subjectAnyagmodellezés
dc.subjectKompozit
dc.subjectAnyagvizsgálat
dc.subject.dspaceDEENK Témalista::Engineering Sciences::Engineering
dc.titleHőre lágyuló kompozit féknyereg végeselemes modellezése multiscale anyagmodell segítségével
Fájlok
Eredeti köteg (ORIGINAL bundle)
Megjelenítve 1 - 1 (Összesen 1)
Nincs kép
Név:
FileMáté_Diplomamunka.pdf
Méret:
2.99 MB
Formátum:
Adobe Portable Document Format
Leírás:
Megjelenítés
Engedélyek köteg
Megjelenítve 1 - 1 (Összesen 1)
Nincs kép
Név:
license.txt
Méret:
1.69 KB
Formátum:
Item-specific license agreed upon to submission
Leírás:
Letöltés
Gyűjtemények
Theses (Department of Mechanical Engineering)