heal.abstract |
Αντικείμενο της τρέχουσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η διερεύνηση της συμπεριφοράς δοκιμίων αλουμινίου υπό αξονικά θλιπτικά φορτία τα οποία προκαλούν τη συμπίεσή τους. Τα δοκίμια αλουμινίου που εξετάστηκαν ήταν κοίλης διατομής με ορθογωνική κατά κύριο λόγο γεωμετρία η οποία μάλιστα συμπεριελάμβανε κατάλληλες εσοχές και προεξοχές οι οποίες επιτελούν σκοπούς οδήγησης φορείων. Οι διατομές προέκυψαν έπειτα από διέλαση, από την οποία κατόπιν οι διελατές ράβδοι κόπηκαν κατά μήκος αποδίδοντας τα εξεταζόμενα δοκίμια διαφορετικού αρχικού μήκους για το καθένα. Οι εξεταζόμενες διατομές διακρίνονται σε δυο διαφορετικές μορφές σύμφωνα με την γεωμετρία τους, έτσι ώστε να διερευνηθεί η επίδραση τόσο του αρχικού μήκους του δοκιμίου όσο και της γεωμετρίας της διατομής του στην συμπεριφορά του έναντι αξονικής συμπίεσης.
Η διερεύνηση των δοκιμίων προς την αξιολόγησή τους έναντι αξονικής κατάρρευσης πραγματοποιήθηκε διεξάγοντας πειραματικές δοκιμές αξονικής συμπίεσης σε υδραυλική πρέσσα με σταθερή ταχύτητα καθόδου κινητής κεφαλής. Για την εξέταση καθενός δοκιμίου αλουμινίου (διατομή και αρχικό μήκος), πραγματοποιήθηκαν δυο πειραματικές δοκιμές συμπίεσης των δοκιμίων έως το μισό του αρχικού τους μήκους, με σκοπό να εξαλειφθούν πιθανά σφάλματα κατά την πειραματική διαδικασία, όπως σφάλματα διεξαγωγής των πειραμάτων, σφάλματα μετρήσεων, επίδραση ατελειών στην δομή του υλικού κλπ. Σε κάθε δοκιμή, λήφθηκαν μετρήσεις του φορτίου συμπίεσης και της αξονικής μετατόπισης της κινητής κεφαλής της πρέσσας ώστε να χαραχθούν οι αντίστοιχες καμπύλες φορτίου – μετατόπισης των εξεταζόμενων δοκιμίων με σκοπό να αξιολογηθεί η μηχανική τους συμπεριφορά έναντι αξονικής κατάρρευσης υπολογίζοντας βασικά μεγέθη απόκρισης όπως το μέγιστο φορτίο κατάρρευσης, το μέσο φορτίο κατάρρευσης και το απαιτούμενο έργο πλαστικοποίησης με βάση τα πειραματικά δεδομένα που κατεγράφησαν. Επιπλέον, καταγράφηκαν διάφορα στιγμιότυπα της κατάρρευσης σε κατάλληλες χρονικές στιγμές ώστε να προσδιοριστεί ο μηχανισμός κατάρρευσης των δοκιμίων κάθε εξεταζόμενης διάταξης.
Από την επεξεργασία και την αξιολόγηση των πειραματικών δεδομένων, διαπιστώθηκε πως τα δοκίμια των κοίλων διελατών διατομών τύπου Β, τα οποία διέθεταν εσωτερικές διαμορφώσεις ενίσχυσης των γωνιών της ορθογωνικής κατά βάση διατομής, παρουσίασαν υψηλότερη ικανότητα απορρόφησης ενέργειας κατά τη συμπίεσή τους και υψηλότερα φορτία κατάρρευσης. Πρόσθετα, τα δοκίμια διατομών τύπου Α μικρότερου αρχικού μήκους εμφάνισαν υψηλότερη φορτία κατάρρευσης από τα αντίστοιχα μεγαλύτερου μήκους, ενώ τα δοκίμια διατομών τύπου Β παρουσίασαν υψηλότερη ομοιομορφία φόρτισης κατά την κατάρρευσή τους συγκρινόμενα με τα δοκίμια της ομάδας Α. Τέλος, σε αμφότερα τα δοκίμια διατομών Α και Β, το μέγιστο φορτίο κατάρρευσης εμφάνισε μικρότερες αποκλίσεις μεταξύ των δυο πειραματικών δοκιμών που διεξήχθησαν για κάθε δοκίμιο, σε αντίθεση με το μέσο φορτίο κατάρρευσης, με αποκλίσεις έως 5% κατά πλειοψηφία, εν αντιθέσει με το μέσο φορτίο που απέδωσε αποκλίσεις μεγαλύτερες του 5% σε ορισμένες περιπτώσεις δοκιμίων. |
el |