Analiza propagacji fal prowadzonych w połączeniach klejonych elementów metalowych
Streszczenie
Tematem niniejszej pracy jest propagacja fal sprężystych w połączeniach klejonych
elementów metalowych. Analiza zjawiska została ukierunkowana na diagnostykę techniczną
rzeczywistych konstrukcji. W pierwszym rozdziale zawarto zwięzłą charakterystykę połączeń
klejonych. Opisano również podstawowe metody diagnostyki nieniszczącej znajdujące
współcześnie zastosowanie w inżynierii. W rozdziale drugim zaprezentowano podstawy
teoretyczne propagacji fal Lamba w płytach jednorodnych i warstwowych. Trzeci rozdział
przedstawia sposoby modelowania połączeń klejonych oraz przebiegu fali za pomocą środowiska
Abaqus/Explicit, wykorzystującego metodę elementów skończonych. Rozdziały czwarty i piąty
poświęcone zostały analizie złączy wykonanych z prętów oraz płyt stalowych o zróżnicowanej
geometrii (bez defektów oraz uszkodzonych). W obydwu przypadkach zastosowano dwa
podejścia do problemu. Pierwsze z nich (analiza MES) polegało na stworzeniu modeli
numerycznych oraz symulacji przebiegu fali w analizowanych elementach zgodnie z algorytmem
opisanym w rozdziale trzecim. W drugim podejściu (badania doświadczalne) wykonano pomiary
eksperymentalne na modelach fizycznych w skali rzeczywistej. Wyniki obydwu analiz porównano
ze sobą, weryfikując poprawność przygotowania modeli MES oraz przeprowadzenia
eksperymentów. W podsumowaniu zawarto najważniejsze wnioski z badań celem określenia
możliwości zastosowania fal prowadzonych w diagnostyce połączeń klejonych konstrukcji
metalowych. The aim of the study is the elastic wave propagation in adhesive joints of metal elements.
The analysis is directed to technical diagnostics of real structures. The first chapter includes
a brief characterization of adhesive joints. General non-destructive testing methods in present
engineering are also described. The second chapter presents theoretical basis of Lamb wave
propagation in single-layer and multi-layer plates. The third chapter shows the methods
of modelling of adhesive joints and guided wave propagation, taking the advantage
of Abaqus/Explicit software, using the finite element method. Chapters four and five are dedicated
to the analysis of connections consisted of steel rod and plate members of various geometry
(intact and damaged joints). There were two approaches applied for both type of elements.
The first one (FEM analysis) consisted in preparation of numerical models and simulations
of wave propagation in analysed elements according to the algorithm presented in the third
chapter. The experimental investigations were executed on the real scale physical models for the
second approach. The results of both analyses were compared, verifying the correctness of FEM
models and the execution of experiments. Summary includes the most significant conclusions
that provide determination of the possibility of the application of guided waves in diagnostics
of adhesive joints in metal structures.
Kolekcje
Z tą pozycją powiązane są następujące pliki licencyjne: