A Szerkezetintegritási Osztály szakmai tevékenységének bemutatása

A Szerkezetintegritási Osztály szakmai tevékenységének bemutatása

Lenkeyné dr. Biró Gyöngyér igazgatóhelyettes, Szerkezetintegritási osztály vezetője

Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Alapítvány Logisztikai és Gyártástechnikai Intézet

BAY-LOGI

Szerkezetintegritási Osztály ¾ 1996-ban alakult (Tóth László vezetésével) ¾ Jelenleg 8 főállású munkatárs és 2 doktorandus hallgató (alapítványi ösztöndíjjal) ¾ Legnagyobb osztály az intézetben


BAY-LOGI

Szerkezetintegritási Osztály Mi a szerkezetintegritás? •

Mérnöki szerkezetek és elemeik integritásának biztosítása:

?

– megfelelő gyártmány és gyártástechnológia tervezés – megbízható üzemeltetés

FEM elemzés Numerikus módszerek

– a szerkezet/berendezés állapotának figyelése, megfelelő felülvizsgálatikarbantartási rendszer – élettartam-menedzselés (hiba értékelés)

NDT módszerek

Mechanikai vizsgálatok


Terhelési feltételek vizsg.

BAY-LOGI

Fő kutatási területek és tevékenységek ¾ CAD és numerikus módszerek alkalmazása a gép/gyártmány- és technológia tervezésben, ¾ numerikus módszerek alkalmazása a szerkezetek üzemelési feltételeinek modellezésére (végeselem modellezés), ¾ szerkezeti anyagok károsodási mechanizmusainak elemzése, vizsgálata, ¾ szerkezetek állapotának elemzése, hiba- és élettartam- értékelés, alkalmazott törésmechanika, ¾ kockázatalapú felülvizsgálat- és karbantartás tervezés Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Alapítvány Logisztikai és Gyártástechnikai Intézet

BAY-LOGI

Hazai ipari és kutatási projektek ¾ Hegesztett házú gömbcsap-konstrukció optimalizálása (DKG East Rt.) ¾ Csővezetékekben lévő fémveszteségi hibák veszélyességének értékelése végeselemes módszer alkalmazásával (MOL Rt.) ¾ Csőanyagok ejtősúlyos vizsgálatának bevezetése Magyarországon (DUNAFERR Plc.) ¾ Káreset adatbank (TVK Rt.) ¾ Erőművi szerkezeti anyagok élettartamának meghatározása(NKFP projekt - OM)


BAY-LOGI

Hazai ipari és kutatási projektek ¾ Üvegalakítás technológiájának számítógépes modellezése (GE Lighting Hungary Rt.) ¾ Elektromos térerő végeselem modellezése (FURUKAWA Electric Institute of Technology) ¾ Villamos motor forgórész mechanikai állapotának modellezése (HUNELEC Tervező ás Technológiai Kft.) ¾ Ipari kemence működésének optimalizálása (ZOLTEK Rt.)


BAY-LOGI

Hazai ipari és kutatási projektek ¾ Becsípődésgátló rendszer fejlesztése buszajtókhoz (Knorr Bremse Kft.) ¾ Mélyhúzott alkatrészek korszerű gyártástervezése (BAKONY Autóalkatrész Rt.) ¾ Hűtő csepptál analízise (Electrolux Lehel Kft.) ¾ Peremezett csőkötés végeselemes vizsgálata (Knorr Bremse Kft.) ¾ MOL Rt. Finomítás Statikus Készülékek Állapotfelügyeleti rendszerének kialakítása (MOL Rt.)


BAY-LOGI

Csővezetékben lévő korróziós hiba veszélyességének értékelése (MOL Rt.)


BAY-LOGI

A valós hiba 3D-s feltérképezése A lézeres távolságmérő

-4 0

-4 2

-44

-46 -4 8 -50 -52 -54

-5 8


S 57 S 61 S 65

S 53

S 49

S 45

S 41

S 37

S33

S29

S25

S 21

S 17

S13

S9

S5

64 S1

57

50

43

36

29

22

15

8

A hibaminta

1

-56

BAY-LOGI

Hibamodell a végeselem számításokhoz -4 0

-4 2

-4 4

-4 6 -4 8 -5 0 -5 2 -5 4

1

-5 6

S65

S61

S57

S53

S49

S45

S41

S37

S33

S29

S25

S21

S17

S13

S9

S5

64 S1

57

50

43

36

29

22

15

8

-5 8


BAY-LOGI

Tönkremeneteli nyomás becslése 3. krité rium: σ re d = Rm '

Nyomás, MPa

25 20 15 10

Valós hiba

5

Téglates tes modell

0

Mért tönkr. nyomás

P arabolikus modell

0

1

2

3

4

5

parabolikus 6 Hatodfokú 7

Hibamé lys é g, mm


BAY-LOGI

Nagyméretű hegesztett házú gömbcsap tervezése és ellenőrzése (DKG East Rt.)

20 MPa, nyitott állapot

10 MPa, zárt állapot


BAY-LOGI

Mérőbélyeges mérés


BAY-LOGI

Lehetséges varrathibák törésmechanikai elemzése • Varratok elhelyezkedése:

16”, 32”

48”


BAY-LOGI

Kritikus hibamélység meghatározása Oldal varrat -zárt állapo t, 10 MPa nyo más

10

Oldal varrat - nyito tt állapo t, 20 MPa nyo más

5

15

Kritikus hibaméret, mm

5

2

em .L

t le lü fe

ő Cs 5.

er -k

ll ie

ü .k

p. .re

lső

ő Cs 6.

l fe

ll. .e

x -a

p. re

ső ül .k

l. el l. e f

ő Cs 8.

p. re

ls be x. a -

ő

. ell l. fe

ő Cs 9.

er -k

p. re

ső el .b

l fe

ll. .e

p. re

Alapanyag

0

Hibatípus ez

Hőha tá s öve ze t Ala pa nya g

10

Hőhatásövezet

p. re p. ll. re e p. i re ll. p. et e l ll. . re ü l l p. e e e l. . f l f re l ő l. fe .e s l l z l e ő e e ü f ls l. m .k fe ső kü Le er ő el s x. b l 2. -k a x. ő be ő r. -a Cs Cs ő ke 5. s . 6 C ő 8. Cs 9.

Alapanyag

0

Hőhatásövezet

Kritikus hibaméret, mm

32”-os gömbcsap

Hőhatá s övezet Alapanyag

15

Hibatípus


BAY-LOGI

Pneumatikus munkahenger peremezett csőkötésének modellezése (Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft.) A projekt célja: • A peremezés alakítási erőszükségletének meghatározása, a peremezési paraméterek hatásának elemzése (hossz, lekerekítési sugár) • A peremezés szilárdságának meghatározása (kiszakítási erő) • Érzékenység analízis - anyagminőség hatása


BAY-LOGI

A vizsgált alkatrész-együttes


BAY-LOGI

Végeselem modell

Peremezett kötés

Kiinduló geometria


BAY-LOGI

Erőszükségletek Anyagtípus ok

BK

BKW

GBK

NBK

Modellezett alakítás ok Cs őbővítő erő, N P eremező erő, N Kis zakító erő, N Cs őbővítő erő, N P eremező erő, N Kis zakító erő, N Cs őbővítő erő, N P eremező erő, N Kis zakító erő, N Cs őbővítő erő, N P eremező erő, N Kis zakító erő, N

1 változat (60 fokos 2 változat (90 fokos 3 változat (90 + 1 mmleperemezés ) leperemezés ) es leperemezés ) 63000 46000 14900 52300 39500 13000 39300 31800 9520 49000 37700 12100

66600 54000 19500 54700 46100 16600 -

-


69600 49900 24300 57100 98100 20600 42800 31100 15900 -

BAY-LOGI

Mélyhúzás modellezése (Bakony Autóalkatrész Rt.)


BAY-LOGI

Pneumatikus lábfékszelep gumirugójának vizsgálata (Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft.) A projekt célja: • A gumirugó erő-elmozdulás diagramjának meghatározása egy meglévő fékszelep esetén. • A modellezés anyagparaméterével egy új, fejlesztés alatt álló fékszelep gumirugó geometriájának optimalizálása egy adott rugókarakterisztika eléréséhez.


BAY-LOGI

Végeselem modell Alakváltozott gumirugó-alak

Kiinduló geometria


BAY-LOGI

Eredmények 0 0

2

4

6

8

10

12

-200 -400

Terhelő erő, N

-600 -800 -1000 -1200 -1400 -1600 -1800 -2000

Dug attyú e lmo zdulás , mm Mé ré s i görbe a me glé vő kons trukción VEM mode ll, a me glő kons tukcióhoz

Optima lizá la ndó e rőgörbe VEM mode ll, a z optima lizá lt ge ome triá ra


BAY-LOGI

A Szerkezetintegritási Osztály részvétele Európai Uniós kutatási projektekben


BAY-LOGI

RIMAP network projekt O

Cím: Kockázatalapú felülvizsgálati és karbantartási eljárások az európai ipar számára -RIMAP és RIMAP-NAS networkok

O

Támogató: EU 5. KP - GROWTH

O

Partnerek: MPA Stuttgart (Németo.), JRC Petten (Hollandia), Det Norske Veritas (Hollandia), VTT (Finno.), TÜV Engineering Service (Németo.) TNO (Hollandia), Siemens AG (Németo.), ESB (UK), EDF (Franciao.) stb…. (34 partner)

O

Támogatás összege: 500.000 Euro

O

Kapcsolattartó a BAYLOGI-nál: Prof. Tóth László


BAY-LOGI

CREEPNET projekt O

Cím: Növelt hőmérsékleten üzemelő erőművi szerkezetek kúszási tulajdonságai - Advanced Creep network (Co-ordination of Advanced Creep Activities to Improve Safety and Durability of High Temperature Plant Materials)

O O

Támogató: EU 5. KP - GROWTH Partnerek: ETD (UK), Siemens AG (Németo.), Alstom Power (UK), ENEL SpA (Olaszo.), TU Darmstadt (Németo.) ERA Ltd. (UK), British Energy Ltd. (UK), EDF (Franciao.), INASMET (Spanyolo.), Elsam (Dánia), CSM (Olaszo.), Mannesmann GmbH (Németo.), Vitkovice Ltd. (Szlovákia), ISQ (Portugália), Svum AS (Cseho.), Skoda (Cseho.), stb…. (40 partner)

O

Támogatás összege: 1.350.000 Euro

O

Kapcsolattartó a BAY-LOGI-nál: Prof. Tóth László


BAY-LOGI

FITNET projekt •

Cím: Üzemelésre való alkalmasság - Európai hálózat (European Fitness for Service Network) - FITNET network

• •

Támogató: EU 5. KP - GRWOTH

•

Támogatás összege: 1.765.000 Euro

•

Kapcsolattartó a BAY-LOGI-nál: Prof. Tóth László

Partnerek:

GKSS (Németo.), JRC (Holandia), VTT (Finno.), TWI (UK), Uni. Cantabria (Spanyolo.) CESI (Olaszo.), Corus (UK), Caterpillar (Franciao.), British Energy (UK), Shell (Hollandia), Alstom (UK), FhG/IWM (Németo.), UMFS (Szlovénia), Advantica (UK), CR FIAT (Olaszo.), CEIT (Spanyolo.), FORCE (Dánia), Rolls Royce (UK), stb…. (30 partner)


BAY-LOGI

ADIMEW projekt O

Cím: Növelt hőmérsékleten üzemelő csövek heterogén hegesztett kötéseinek integritása - ADIMEW K+F projekt

O

Támogató: EU 5. KP - EURATOM (NAS csatlakozás)

O

Partnerek: EDF (Franciao.), JRC (Holandia), VTT (Finno.), TWI (UK), AEAT (UK), FRA (Franciao.), CEA (Franciao.)

O O

Támogatás összege (BAY): 37.000 Euro Kapcsolattartó a BAY-LOGI-nál: Lenkeyné dr. Biró Gyöngyvér


BAY-LOGI

ELIXIR projekt O

Cím: Erőművek élettartamának meghosszabbítása korszerű gyártási- és javítási technológiák alkalmazásával - ELIXIR K+F projekt

O

Támogató: EU 5. KP - GROWTH (NAS csatlakozás)

O

Partnerek:

Mitsui Babcock Energy Ltd. (UK), Usinor Industeel (Franciao.), Institute de Soudure (Franciao.), FhG-IWM (Németo.), BAZAN (Spanyolo.), CEIT (Spanyolo.), Belleli Energy (Olaszo.), ETC (Franciao.), NDE Technology Limited (UK), University of Bristol (UK)

O

Támogatás összege (BAY): 31.000 Euro Kapcsolattartó a BAY-LOGI-nál:

O

Lenkeyné dr. Biró Gyöngyvér


BAY-LOGI

Tervező és modellező szoftverek (CAD és végeselem) • Pro/Engineer Wildfire - tervezés és modellezés: – – – – –

tervezési-rajzolási feladatok mechanikai terhelések modellezése (rugalmas) mechanizmusok mozgásának modellezése tervezés fáradásra hőtani feladatok modellezése


BAY-LOGI

Tervező és modellező szoftverek (CAD és végeselem) • I-Deas NX - tervezés és modellezés: – tervezési-rajzolási feladatok – mechanikai terhelések modellezése (rugalmas és képlékeny) – hőtani feladatok – áramlástani feladatok – műanyagokkal kapcsolatos speciális feladatok (fröccsöntésnél áramlások, hűlési folyamat és vetemedések modellezése)

– rezgési-hangtani feladatok


BAY-LOGI

Tervező és modellező szoftverek (CAD és végeselem) • Marc/Mentat végeselemes szoftver modellezés: – mechanikai terhelések modellezése (rugalmas és képlékeny) – dinamikai feladatok – hőtani feladatok – áramlástani feladatok – gumiabroncs viselkedésének modellezése – elektromosságtani, mágneses, hangtani, elektromágneses, piezoelektromos feladatok


BAY-LOGI

Új mechanikai anyagvizsgáló laboratórium • Fejlesztés alatt • Használt berendezések: – 1000 kN hidraulikus szakítógép MTS vezérléssel – 500 kN Instron szervo-hidraulikus univerzális anyagvizsgáló berendezés (egytengelyű)

• Új beszerzés (2004. áprilisban helyezték üzembe) – OM támogatással: – 250 kN Instron húzó-csavaró szervo-hidraulikus univerzális anyagvizsgáló berendezés - Magyarországon, de Közép-Kelet Európában is unikális!

• Roncsolásmentes vizsgálati lehetőségek Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Alapítvány Logisztikai és Gyártástechnikai Intézet

BAY-LOGI

Köszönöm a figyelmüket!


BAY-LOGI

A Szerkezetintegritási Osztály szakmai tevékenységének bemutatása

Recommend Documents