Page name: ARRSProjekti / 2016 / Večstranska analiza drsnega utrujanja s fizičnimi in virtualnimi poskusi

Večstranska analiza drsnega utrujanja s fizičnimi in virtualnimi poskusi


Nazaj na seznam za leto 2016


Oznaka in naziv projekta

N2-0049 Večstranska analiza drsnega utrujanja s fizičnimi in virtualnimi poskusi
N2-0049 Multi-analysis of fretting fatigue using physical and virtual experiments

Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev

© Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije © Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije

Projektna skupina

Vodja projekta: prof. dr. Roman Trobec

Sodelujoče raziskovalne organizacije: Povezava na SICRIS

Sestava projektne skupine: Povezava na SICRIS

Vsebinski opis projekta

Drsno utrujanje snovi je pojav, ki nastane na stični površini dveh sestavnih delov, ki minimalno drsita drug ob drugem zaradi spreminjajočih se obremenitev. Okvare mehanskih komponent zaradi drsnega utrujanja so raziskovali, in poročali o njih, med drugim, na področjih kovičenih spojev na letalih in letalskih motorjih. Delež življenjske dobe mehanskih komponent, ki pripada nastanku razpoke in njenemu širjenju, je odvisen od primera uporabe in od snovnih parametrov. Iz predhodnih raziskav izhaja, da je razumevanje obeh obdobij ključno za analizo drsnega utrujanja. Nedavno so dokazali, da se poti širjenja razpoke, izmerjene s poskusi, ne ujemajo s tistimi, ki so izračunane z numeričnim modeliranje in simulacijami. To neskladje pomembno vpliva na napoved celotne življenjske dobe drsnega spoja. Predlagani projekt raziskuje razloge za odkrito neskladje in predlaga načine za izboljšanje obstoječih numeričnih metodologij, ki se uporabljajo za napovedovanje razvoja drsnega utrujanja. Projekt je multi-disciplinaren, saj vsak od partnerjev prispeva strokovno znanje in izkušnje iz druge znanstvene discipline: UGent - Belgija s področja drsnega utrujanja, UL - Luksemburg iz naprednih diskretizacijskih metod za analizo zlomov in IJS - Slovenija iz vzporednega računalništva. Sodelovanje med tremi partnerji, je potekalo v okviru programa vodilne agencije FWO/FNR in FWO/ARRS in je s predlagano raziskavo prispevalo k izboljšanemu razumevanju pojava drsnega utrujanja komponent. Glavni cilj projekta »Večstranska analiza drsnega utrujanja s fizičnimi in virtualnimi poskusi« je bil razviti robusten pristop za modeliranje nastanka in širjenja razpok pri utrujanju materialov. Skupni cilj vseh treh partnerjev je bil oceniti nabor numeričnih rešitev za obravnavo danega problema.

Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani. Povezava na SICRIS.

Delovni sklopi projekta

UGent 1: Priprava XFEM CCZM ABAQUS python skript (M1-19)

UGent 1.1: Razviti CZM model za nastanek in širjenje razpok

UGent 1.2: Razviti CCZM XFEM za nastanek / širjenje razpok pri utrujanju

UGent 1.3: Razviti CZM kriterij za širjenje razpok

UGent 1.4: Raziskati novo razviti kriterij z LEFM

UGent2: Izvedba eksperimentov drsnega utrujanja (M16-36)

UGent 2.1: Priprava vzorcev

UGent 2.2: Priprava eksperimentalnega okolja

UGent 2.3: Izvedba eksperimentov

WPUL 1: Razviti metode razcepa domene za modele zmanjšanega reda (M1-36)

UL1.1: Razviti tehnike razcepa domene in predpriprave

UL1.2: Razviti hitre MOR izračune

UL1.3: Preveriti različne “reducibilnostne” indikatorje

UL1.4: Primerjava pospešitve lokalnih/globalnih pristopov

UL1.5: Preučiti možnost uporabe prej izračunanih podpornih domen reduciranih modelov za zaporedne cikle

JSI 1: Razviti metode vzporednega računanja (M1-27)

JSI 1.1: Implementirati »nadrejen-podrejen« pristop

JSI 1.2: Razviti metode za razcep domene

JSI 1.3: Razviti metode za prenos podatkov

JSI 2: Paralelizirati ABAQUS in brezmrežne metode (M24-36)

JSI 2.1: Paralelizirati ABAQUS funkcijske rešitvene postopke

JSI 2.2: Razviti napredno brezmrežno formulacijo za obravnavo razpok

Bibliografske reference

Slak, J and G Kosec, Refined meshless local strong form solution of Cauchy-Navier equation on an irregular domain. Engineering analysis with boundary elements, 2018, DOI

Kosec, G, Slak, J, Depolli, M, Trobec, R, Pereira, Bordas, S, Tomar, S and M Abdel Wahab, Weak and strong from meshless methods for linear elastic problem under fretting contact conditions, Tribology international, 2019.

Slak, J, Kosec G, Adaptive radial basis function–generated finite differences method for contact problems, Numerical Methods in Engineering, DOI

Slak, J and Kosec G, A C++ Library for solving PDEs using Strong Form Mesh-Free methods, Transactions on Mathematical Software, 2020 (in press).

Slak, J and Kosec G, On generation of node distributions for meshless PDE discretizations, SIAM J. Sci. Comput., 2019, 41(5), A3202–A3229.

Pereira, K, S Bordas, S Tomar, R Trobec, M Depolli, G Kosec and M Abdel Wahab, On the Convergence of Stresses in Fretting Fatigue. MATERIALS, 2016. 9: p. 639; doi:10.3390/ma9080639

Bhatti, N and M Abdel Wahab, Finite element analysis of fretting fatigue under out of phase loading conditions. Tribology International, 2017. 109: p. 552-562

Bhatti, N and M Abdel Wahab, A numerical investigation on critical plane orientation and initiation lifetimes in fretting fatigue under out of phase loading conditions. Tribology International, 2017. 115: p. 307-318

Bhatti, N and M Abdel Wahab, Fretting fatigue damage nucleation under out of phase loading using a continuum damage model for non-proportional loading. Tribology International, 2018. 121: p. 204-213

Bhatti, N and M Abdel Wahab, Fretting fatigue crack nucleation: A review. Tribology International, 2018. 121: p. 121-138

Pereira, K and M Abdel Wahab, Fretting fatigue crack propagation lifetime prediction in cylindrical contact using an extended MTS criterion for non-proportional loading. Tribology International, 2017. 115: p. 525-534

Bhatti, N, Pereira, K, and M Abdel Wahab, A continuum damage mechanics approach for fretting fatigue under out of phase loading. Tribology International, 2018. 117: p. 39-51

Pereira, K, Bhatti, N and M Abdel Wahab, Prediction of crack initiation location and direction in fretting fatigue using cohesive zone model, Tribology international, 2018. 127. p.245-254

Deng, Q, Bhatti, N and M Abdel Wahab, Numerical Modeling of the Effect of Randomly Distributed Inclusions on Fretting Fatigue-induced Stress in Metals, METALS. 2018. 8(10).

Pereira, K, M Abdel Wahab, Crack propagation lifetime prediction using cyclic cohesive zone model for fretting fatigue, Tribology international, 2019.

Bui, H, Tomar, S, Courtecuisse, H, Audette, M, Cotin, S and S Bordas, Controlling the error on target motion through real-time mesh adaptation: applications to deep brain stimulation. International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering, DOI: 10.1002/cnm.2958.

gathos, K, Ventura, G, Chatzi, E and S Bordas, Stable 3D XFEM/vector-level sets for non-planar 3D crack propagation and comparison of enrichment schemes. International Journal for Numerical Methods in Engineering, DOI: 10.1002/nme.5611.

Nguyen, V, Lian, H, Rabczuk, T and S Bordas, Modelling hydraulic fractures in porous media using flow cohesive interface elements. Engineering Geology 2017, 225, 68-82. DOI: 10.1016/j.enggeo.2017.04.010.

Atroshchenko, E, Hale, J, Videla, J, Potapenko, S and S Bordas, Micro-structured materials: Inhomogeneities and imperfect interfaces in plane micropolar elasticity, a boundary element approach. Engineering Analysis with Boundary Elements 2017, 83, 195-203. DOI: 10.1016/j.enganabound.2017.07.023.


Nazaj na seznam projektov po letih