Razvoj naprednih metoda za procijenu elasto-plastičnog ponašanja materijala temeljen na nanoindentacijskim podacima

Voditeljica: doc.dr.sc. Jelena Srnec Novak, mag. ing. mech

Izvor financiranja: UNIRI projekti mladih znanstvenika i umjetnika (45.704,06 HRK)

Šifra projekta: uniri-mladi-tehnic-20-18

Vrsta projekta: Znanstveno-istraživački

Trajanje: 2021. – 2022.

Suradnici:

prof.dr.sc. Marina Franulović, Sveučilište u Rijeci, Tehnički fakultet

prof.dr.sc. Robert Basan, Sveučilište u Rijeci, Tehnički fakultet

doc.dr.sc. Ervin Kamenar, Sveučilište u Rijeci, Tehnički fakultet i Centra za mikro- i nanoznanosti i tehnologije

prof.dr.sc. Francesco De Bona, Polytechnic Department of Engineering and Architecture, University of Udine, Italija

doc.dr.sc. Alex Lanzutti, Polytechnic Department of Engineering and Architecture, University of Udine, Italija

doc.dr.sc. Enrico Salvati, Polytechnic Department of Engineering and Architecture, University of Udine, Italija

izv.prof.dr.sc. Marco Sortino, Lama FVG, University of Udine, Italija

dr.sc. Emanuele Vaglio, Lama FVG, University of Udine, Italija

prof.dr.sc. Denis Benasciutti, Department of Engineering, University of Ferrara, Italija

Sažetak:

Numeričke metode su ključan alat u procesu razvoja proizvoda jer omogućavaju simulacije opteretivosti i trajnosti proizvoda te njegovu optimizaciju s ciljem što boljeg iskorištenja materijala te smanjenja mase i troškova. Konstrukcijski elementi često su u radu podvrgnuti opterećenjima koja mogu izazvati pojavu i razvoj oštećenja što, posebno u slučaju zamornih opterećenja, često rezultira lomom. Kada su dijelovi konstrukcija opterećeni tako da se u njima javlja naprezanje čija vrijednost prelazi granicu tečenja, dolazi do pojave trajne plastične deformacije. Za precizno elasto-plastično modeliranje ponašanja materijala pomoću numeričkih metoda potrebno je koristiti modele ponašanja materijala koji omogućavaju repliciranje ponašanja uočenog tijekom eksperimentalnih ispitivanja. Takvi modeli uzimaju u obzir kinematičko i izotropno očvršćivanje i/ili oslabljivanje materijala. Konvencionalne metoda za procjenu parametara modela ponašanja materijala temelje se na podacima dobivenim cikličnim ispitivanjima, što u većini slučajeva implicira dugotrajan i skup postupak koji je, uz to, razarajući. S druge se, pak, strane mehanička svojstva materijala mogu odrediti ne-razarajućom metodom nanoutiskivanjem.

Ciljevi projekta su:

• razviti metodu procijene parametara modela ponašanja materijala na temelju eksperimentalnih podataka dobiveni nanoutiskivanjem;
• usporediti dobivene parametre i svojstva materijala s podacima procijenjenim na temelju cikličkih vlačno-tlačnih    ispitivanja, te
• pronaći korelaciju između svojstva materijala nehrđajućeg čelika AISI 316 proizvedenog „tradicionalnom“ metodom i tehnologijom Selektivnog Laserskog Taljenja.

S ciljem transfera znanja, projektom će se također uspostaviti suradnja između Tehničkog fakulteta i Centra za mikro- i nanoznanosti i tehnologije Sveučilišta u Rijeci s Polytechnic Department of Engineering and Architecture i Lama FVG laboratory, University of Udine (Italija) te Department of Engineering, University of Ferrara (Italija).

Ispitivanje uzorka AISI 316 izrađenog konvencionalnom i aditivnom SLM tehnologijom