dc.contributor.advisor | Berto, Filippo | |
dc.contributor.advisor | Solberg, Klas | |
dc.contributor.author | Kjærstad, Vetle | |
dc.date.accessioned | 2021-09-24T18:14:14Z | |
dc.date.available | 2021-09-24T18:14:14Z | |
dc.date.issued | 2020 | |
dc.identifier | no.ntnu:inspera:60273394:16682539 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11250/2781683 | |
dc.description | Full text not available | |
dc.description.abstract | Denne rapporten tar sikte på å vurdere påvirkningen av indre defekters plassering, orientering
og geometri på utmattels ytelsen til 3D-printede komponenter ved å evaluere spenningsintensitets
faktoren K. Grunnleggende konsepter angående lineær elastisk bruddmekanikk,
matematiske modeller, spenningsintensitet faktor, utmattelsesprekkvekst og
elementanalyse er beskrevet. Sakene blir undersøkt både numerisk og analytisk for å
forstå og synliggjøre modellenes anvendbarhet og begrensninger. De numeriske analysene
blir utført ved elementanalyse i Abaqus CAE og Williams’ solution for å trekke ut
de numeriske spenningsintensitets faktorene. De analytiske analysene blir utført ved å
bruke håndboksligninger for spenningsintensitets faktorer.
Resultatene indikerer begrensninger for sqrt(area) -modellen brukt for estimering av spenningsintensitets
faktor for små defekter. Resultatene antydet at defekter orientert vinkelrett
på belastningsretningen har størst innflytelse på levetiden. Resultatene indikerer også
at defekter har en eksponentielt økende spenningsintensitets faktor ettersom de er plassert
nærmere overflaten. Spenningsintensitets faktoren og spenningsfeltene til interne defekter
påvirkes av defektens geometri og parametere som indre hjørner og indre radius i
geometrien samt forskjell mellom effektivt areal og faktisk areal. | |
dc.description.abstract | This report aims to assess the influence of internal defect location, orientation and geometry
on the fatigue performance of additive manufactured components by evaluating
the stress intensity factor K. Fundamental concepts concerning linear elastic fracture
mechanics, mathematical models, stress intensity factor, fatigue crack growth and finite
element analysis are defined and described. The cases are investigated both numerically
and analytically to understand and highlight the applicability and limitations of the models.
The numerical analyses are conducted by finite element analysis in Abaqus CAE and
Williams’ solution in order to extract the numerical stress intensity factors. The analytical
analyses are conducted using handbook equations for stress intensity factors.
The results indicate limitations for the sqrt(area) model used for stress intensity factor estimation
of small defects. The results suggested that defects oriented perpendicular to the
loading direction have the biggest influence on the fatigue life. The results also indicate
that defects have an exponentially increased SIF as they are moved towards the surface.
The stress intensity factor and stress fields of internal defects is influenced by defect geometry
and parameters such as inner corners and inner radius in the geometry, as well as
difference between exact area and effective area. | |
dc.language | | |
dc.publisher | NTNU | |
dc.title | A numerical and analytical study of stress fields around defects occurring in additive manufactured components | |
dc.type | Master thesis | |