Lähetä linkki
Väitös: Uudet mallit virumismurtolujuuden, hitsien lujuuskertoimien ja virumisvenymän määrittämiseen
04.02.2010
VTT:n erikoistutkija, diplomi-insinööri Stefan Holmström väittelee Aalto-yliopiston teknillisessä korkeakoulussa 5.2.2010 klo 12 (Otakaari 4, Espoo). Holmström on väitöstyössään ”Engineering tools for robust creep modeling” kehittänyt uusia malleja virumismurtolujuuden, hitsien lujuuskertoimien ja virumisvenymän luotettavaan määrittämiseen sekä virumiseliniän ennustamiseen.
Rakenteiden suunnitteluun ja elinikäennusteisiin käytetyt kuumalujien terästen
lujuusarvot ja hitsien lujuuskertoimet pohjautuvat virumiskoetuloksiin, joita
on varsinkin pitkäaikaisina käytettävissä usein vain niukasti. Sen vuoksi on
erityisen tärkeää, että koetuloksiin sovitetut materiaalimallit ovat
taloudellisia, tarkkoja ja luotettavia erityisesti ekstrapoloitaessa
pidemmille käyttöajoille.
Väitöstyössä on kehitetty
uusia malleja työkaluiksi virumismurtolujuuden, hitsien lujuuskertoimien ja
virumisvenymän luotettavaan määrittämiseen sekä virumiseliniän ennustamiseen
erityisesti tapauksissa, joissa mallinnuksen tueksi on käytettävissä niukasti
virumiskoetuloksia. Uusien mallien suorituskykyä on testattu eurooppalaisessa
vertailututkimuksessa, jossa ne ennustivat yksinkertaisesta muodostaan
huolimatta venymiä tarkemmin kuin aiemmat ja huomattavasti monimutkaisemmat
virumismallit.
Uusia malleja on työssä sovellettu
OFP-kuparille ja ferriittisille teräksille 10CrMo9-10 (P22), 7CrWVMoNb9-6
(P23), 7CrMoVTiB10-10 (P24), 14MoV6-3 (0.5CMV), X20CrMoV11-1(X20),
X10CrMoVNb9-1 (P91) ja X11CrMoWVNb9-1-1 (E911).
Materiaalimalleja
on myös sovitettu numeerisen suunnittelun työkaluihin (COMSOL ja ABAQUS) ja
verifioitu pitkään käytössä olleen hitsatun putkiyhteen elinikätarkastelulla.
Väitöstyön tuloksena kehitettyjä malleja ja menetelmiä voivat soveltaa korkean
lämpötilan rakenteiden suunnittelijat ja eliniän hallinnan asiantuntijat
helpottamaan ja tarkentamaan virumiskäyttäytymisen ennustamista. Työn
keskeinen anti on kehitettyjen menetelmien tarjoama vähentynyt materiaalidatan
tarve ja mallien yksinkertainen rakenne, joka helpottaa niiden hyödyntämistä
sekä analyyttisissä että numeerisissa ratkaisuissa.
Väitöskirja