Primena stereometrijske metode merenja deformacije na određivanje dijagrama stvarni napon - stvarna deformacija heterogenih zavarenih spojeva

Određivanje stvarnog dijagrama napon-deformacija predstavlja višedecenijski problem jer metode određivanja deformacija, po sve tri ose, u realnom vremenu tek od nedavno predstavljaju realnost naučnog ispitivanja. Napretkom optičkih metoda za određivanje deformacija, prilikom ispitivanja zatezanjem došlo se do mogućnosti merenja deformacija uzorka u realnom vremenu. Ovu mogućnost je obezbedila primena stereometrijskog načina merenja deformacija. Dakle primenom dve kamere i softverskih paketa za obradu dobijenih rezultata, konačno postoji prilika da se odredi stvarni dijagram zatezanja tj. stvarni dijagram napon-deformacija. U okviru ove disertacije prikazana je metodologija određivanja stvarnog dijagrama napon-deformacija za ’’undermatching’’ zavareni spoj, na martenzitnom čeliku. Korišćena je korelacija digitalnih slika (DIC) i metoda konačnih elemenata (FEM) uz upotrebu softverskih paketa Aramis i Abaqus. Dijagram zatezanja koji se najčešće koristi naziva se ''inženjerski dijagram'', jer naponi i deformacije koji su predstavljeni na njemu nisu stvarni tj. dobijeni su upotrebom formula koje važe samo do trenutka kada na epruveti počne stvaranje ''vrata''. Pored ovog dijagrama često se koristi i ''stvarni'' dijagram zatezanja, koji se dobija upotrebom korigovanih formula kojima je izračunat inženjerski dijagram. Ni ovaj pristup ne daje tačne vrednosti napona niti deformacija jer ne uzima u obzir suženje epruvete i lokalne promene dimenzija kao ni koncentraciju napona koja se javlja na mestu suženja. U okviru ove disertacije, razmotren je pristup da troosno stanje napona, koje se javlja nakon stvaranja ''vrata'', dovodi do porasta napona kom je epruveta izložena i predstavljen je način dobijanja potrebnih parametara za određivanje stvarnog dijagrama koji uzima u obzir i koncentraciju napona na mestu suženja koja je, kako će se ispostaviti, dominantan parametar za porast napona pored smanjenja površine poprečnog preseka epruvete. Predstavljena naponska analiza je urađe
Determining the actual stress-strain diagram is a decades-long problem, because real-time strain determination methods on all three axes have only recently become a reality of scientific testing. Advances in optical methods for determining strains during tensile testing have made it possible to measure sample strains in real time. This possibility was provided by the application of the stereometric method for strain measurement. Therefore, by applying two cameras and a software package for processing the obtained results, we are finally able to determine the actual tensile diagram, ie. Actual stress-strain diagram. This disertation presents the methodology for determininig the actual stress-strain diagram for undermatching welded joints on martensitic steel. Used methods are digital image correlation (DIC) and FEM with software packages Aramis and Abaqus. The tensile diagram which is commonly used is called an engineering diagram, because the stresses and strains presented are not true, ie. they are obtained using formulas that are valid only until cross section of the specimen begin to change, necking of the sample ocurs. In addition to the engineering diagram, there is also a ’true’ diagram obtained by using corrected formulas. This principle to, does not provide true results because it does not take into account the reduction of cross section and stress concentration that occurs at the necking site of the specimen. This disertation considered an approach that the triaxial stress state that occurs after the formation of the neck leads to an increase in the stress to which the specimen is exposed and presented a method of obtaining the necessary parameters for determining the actual diagram, which includes the stress concentration at the necking site of the specimen. The presented stress analysis was done so that there is no influence of basic and filler materials on the obtained results of stresses. It can be concluded that the proposed method is suitable for dete