heal.abstract |
Τα σύνθετα υλικά, χάρη στα πλεονεκτήματα που παρουσιάζουν έναντι των συμβατικών υλικών, με κυριότερα, το χαμηλό τους βάρος και συνακόλουθα τους υψηλούς λόγους αντοχής και ακαμψίας προς βάρος (υψηλές ειδικές ιδιότητες), βρίσκουν ολοένα και μεγαλύτερη εφαρμογή σε κλάδους όπως η αεροπορική βιομηχανία, η αυτοκινητοβιομηχανία και η ναυπηγική.
Πλέον, η εισαγωγή σύνθετων υλικών γίνεται όλο και μεγαλύτερη. Ειδικότερα, στον κλάδο της ναυπηγικής, η τοποθέτηση δικτύων (σωλήνες, γωνιές κλπ) από σύνθετα υλικά πέρα από τις προαναφερθείσες καλές ιδιότητες αυτών, προσφέρει, υψηλή αντοχή σε διάβρωση και κόπωση, πλεονεκτήματα τα οποία συνεπάγονται μειωμένα έξοδα συντήρησης και λειτουργίας συγκριτικά με τα χρησιμοποιηθέντα δίκτυα από χάλυβα ή κράμα χάλυβα με νικέλιο, σίδερο ή αλουμίνιο.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία, πραγματοποιείται διερεύνηση της μηχανικής συμπεριφοράς σωληνώσεων και γωνιών από σύνθετα υλικά μέσα από την ανάπτυξη μοντέλων Πεπερασμένων Στοιχείων (ΠΣ). Τα τελευταία, βοηθούν στην ακριβή προσομοίωση του τρόπου συμπεριφοράς των κατασκευών, βασιζόμενα στις αρχές της μηχανικής, ενώ παράλληλα αποτελούν μια αποτελεσματική λύση στις περιπτώσεις όπου η διεξαγωγή πειραμάτων δεν είναι εφικτή. Ακόμη, βασικό πλεονέκτημα των ΠΣ είναι η αξιοποίηση των αριθμητικών μεθόδων που δίνουν «γρήγορες λύσεις» με τη βοήθεια υπολογιστή σε γεωμετρίες και υλικά όπου η εφαρμογή αναλυτικών μεθόδων θα ήταν αδύνατη. Για λόγους επαλήθευσης εγκυρότητας των εξαγόμενων αποτελεσμάτων, λήφθηκε μέριμνα ώστε να επαληθεύονται στην πλειοψηφία τους από αναλυτικές μεθόδους υπολογισμού. Στα πρώτα στάδια της μελέτης, πραγματοποιείται σύγκριση των αποτελεσμάτων των αναπτυσσόμενων μοντέλων ΠΣ με εκείνα της διεθνούς βιβλιογραφίας όπου, πέραν των αναλυτικών μεθόδων, τα αποτελέσματα ελέγχονται και από διαθέσιμα πειραματικά δεδομένα της εκάστοτε βιβλιογραφικής αναφοράς. |
el |