Monitoimikouran analyysimenetelmät

Abstract

Tässä työssä tutkittiin FE-analyysien soveltamista monitoimikouran kestoiän mitoitukseen. Tavoitteena on tunnistaa ne rakenteen kriittiset liitokset, jotka määrittävät rakenteen väsymiskestöiän. Rakenteen elinikää arvioidaan FEA:n avulla sekä rakenteellisen että tehollisen lovijännityksen ja Dong:in metodeilla.

Monitoimikouran analysoimiseksi tehtiin useita erilaisia malleja erilaisia kontakteja ja liitoksia hyödyntäen. Rakenteen analysoinnin tulokset määräytyvät merkittävästi siitä, miten kontaktit on laskentamalliin asetettu.

Rakenteen globaalista analyysimallista valittiin kriittisimmät kohdat tarkempaan tarkasteluun. Tarkasteluiden tavoitteena oli selvittää erilaisten mallinnustekniikoiden ja mitoitusmenetelmien soveltuvuutta monitoimikouran suunnitteluun ja tarjota lähtökodat tuleville kehityshankkeille.

Hitsattujen rakenteiden kestoikään vaikuttavat monet asiat. Kuormitusten tilastollisen rasitusjakauman selvittämiseksi vaaditaan käyttöolosuhteissa tehtäviä mittauksia. Hitsattujen rakenteiden väsymiseen vaikuttaa merkittävästi hitsin geometria. Todellisen geometrian vaikutus analyyttisesti tehtyihin malleihin voi vaihdella huomattavasti molempiin suuntiin. Todellisen kestoiän määrityksen tekeminen vaatii sekä geometrian että rasitusten mittaamista käytettävästä laitteesta.

The objective of this Thesis was to evaluate the lifetime of Multifunctional Grab with FE-analysis methods. The goal of the research work was defining the critical joints. The lifetime of the construction was then estimate by FEA and using the structural both effective notch stress and Dong´s methods.

There were made several different analyses utilize contacts and joints of Multifunctional Grab. The results of analyses depend significantly of calculation model and contacts used in model.

From the global structure analysis model, the most critical points were selected for closer examination. The aim of the studies was to find out the suitability of different modeling techniques and dimensioning methods for the design of a Multifunctional Grap and to provide starting points for future development projects.

There are several issues that affect the welded structures lifetime. To achieve statistical stress distribution of loads needs to do some measurements under the conditions of use. The geometry of welding affect significantly to fatigue of welded structures. The real geometry strongly affects one way or another analytical models. The product lifetime determination demands both measurements geometry and fatigue the device under test.