Σχεδιασμός ιδιοκατασκεύης δοκιμών στρέψης σε άξονες από σύνθετα υλικά

Ρομφαίας, Μαργαρίτης

dc.contributor.author	Ρομφαίας, Μαργαρίτης	el
dc.date.accessioned	2021-03-22T08:00:25Z
dc.date.available	2021-03-22T08:00:25Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53112
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20810
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Δοκιμές στρέψης	el
dc.subject	Πεπερασμένα στοιχεία	el
dc.subject	ANSYS	en
dc.subject	Inventor	en
dc.subject	Άξονες από σύνθετα υλικά	el
dc.title	Σχεδιασμός ιδιοκατασκεύης δοκιμών στρέψης σε άξονες από σύνθετα υλικά	el
dc.contributor.department	Εργαστήριο Ναυπηγικής Τεχνολογίας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανική	el
heal.classification	Πεπερασμένα Στοιχεία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-02-18
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία διερευνήθηκε η εγκατάσταση διάταξης δοκιμών στρέψης σε άξονες από σύνθετα υλικά, στο Εργαστήριο Ναυπηγικής Τεχνολογίας της Σχολής Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών, για την κάλυψη των αναγκών ερευνών και διπλωματικών εργασιών. Κύριο μέλημα της εργασίας είναι η αξιοποίηση του υπάρχοντος εξοπλισμού του εργαστηρίου. Αρχικά, δίνονται οι προδιαγραφές των δοκιμών στρέψης, όπως έχουν θεσπιστεί από τους Νηογνώμονες (DNV-GL). Με βάση αυτές τις προδιαγραφές γίνεται μια μικρή έρευνα αγοράς διατάξεων στρέψης, με ειδοποιό διαφορά το είδος της κινητήριας μονάδας. Έπειτα, παρουσιάζεται ο υποψήφιος εξοπλισμός του εργαστηρίου, που μπορεί να αποτελέσει την παροχή κίνησης τέτοιων διατάξεων. Αφού γίνει η επιλογή της καταλληλότερης μονάδας του εργαστηρίου, της μηχανής εφελκυσμού MTS 322.31, τίθενται οι προδιαγραφές στρέψης που στοχεύει η διάταξη. Στην συνέχεια, σχεδιάζονται πιθανές διατάξεις, που διαχωρίζονται με βάση το μηχανισμό απόδοσης της στρέψης και την σχετική θέση της διάταξης με την μονάδα εφελκυσμού. Η επιλογή γίνεται λαμβάνοντας υπόψη την αντοχή της μονάδας και την απλότητα της κατασκευής. Η γεωμετρία της επιλεγμένης διάταξης αναπαρίσταται, μαζί με την μονάδα MTS, σε τρισδιάστατο σχέδιο στο πρόγραμμα Autodesk Inventor 2019, με σκοπό τον έλεγχο συνεργασίας διάταξης στρέψης - μηχανής εφελκυσμού. Ο έλεγχος πραγματοποείται με αναλυτική μέθοδο, αλλά και στο πρόγραμμα ANSYS Workbench 19.2, καταστρώνοντας ένα μοντέλο άκαμπτων σωμάτων σε ανάλυση Rigid Dynamics. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ισορροπία της διάταξης είναι εξασφαλισμένη. Επόμενο βήμα είναι ο υπολογισμός των διαστάσεων των μερών της διάταξης, αφού τεθεί ο ελάχιστος συντελεστής ασφαλείας και το μέγιστο αποδεκτό βέλος κάμψης των σωμάτων. Οι διαστάσεις προκύπτουν από έναν συνδυασμό γεωμετρικών περιορισμών και υπολογισμών στατικής αντοχής. Οι γεωμετρικοί περιορισμοί καθορίζονται από μια ελάχιστη απόσταση ασφαλείας μεταξύ των συνεργαζόμενων μερών. Οι υπολογισμοί αντοχής γίνονται στο πρόγραμμα ANSYS Workbench 19.2, αρχικά σε μεμονωμένα σώματα και τελικά στο συναρμολογημένο μοντέλο της διάταξης. Η εργασία καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η ιδιοκατασκευή που σχεδιάστηκε είναι ικανή να πραγματοποιήσει στατικές δοκιμές στρέψης αξόνων μήκους έως και 1000 mm και διαμέτρου έως 300 mm. Η μέγιστη ροπή που επιτυγχάνει με ασφάλεια η διάταξη είναι τα 20 kN-m, ενώ η μέγιστη γωνία στροφής οι 10 deg. Τέλος, συμπεριλήφθηκε στους υπολογισμούς η αντοχή των συνδέσεων, για την περίπτωση αξιοποίησης της διάταξης για δοκιμές στρεπτικής κόπωσης.	el
heal.advisorName	Τσούβαλης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Ανυφαντής, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Σαμουηλίδης, Μανώλης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θαλάσσιων Κατασκευών. Εργαστήριο Ναυπηγικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	196 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false