Konteinerių tvirtinimo elementų medžiagų nuovargio tyrimas

Pasaulio laivybos tarybos (WSC) duomenimis, konteinerių praradimas už borto pastaraisiais metais vis didėja, nepaisant visų priemonių, kuriomis siekiama užtikrinti maksimalią gabenamų krovinių saugą. Baigiamajame magistro darbe analizuojamos konteinerių kolonų tvirtinimo sistemos, konstrukciniai tvirtinimo elementai, jų lūžio priežastys. Tyrimui pasirinktas baigtinių elementų skaitinio modeliavimo metodas, atlikta konstrukcinių elementų įtempių ir nuovargio analizė programa ANSYS. Modeliai simuliacijai sukurti programa SOLIDWORKS. Atlikta mokslinių darbų analizė, kuriuose nagrinėjamos apkrovos veikiančios konteinerių tvirtinimo elementus bei išanalizuotas medžiagų nuovargis dėl ciklinių apkrovų. Iš gautų duomenų apskaičiuotos modeliavimui reikalingos medžiagų savybės bei sudarytos ciklų skaičiaus priklausomybės nuo įtempių kreivės. Atlikta konteinerio tvirtinimo elementų įtempių analizė, keičiant apkrovų dydį, geometriją bei medžiagas: plienai 1.6582; 1.6565 ir titano lydinys 3.7164. Tyrimų metu nustatyta, kad įtempiai didesni bei ciklų skaičius iki suirimo yra mažesnis įtempių koncentracijos vietose, kuriose staigiai kinta geometriniai matmenys. Palyginamasis tyrimas su skirtingomis medžiagomis parodė, kad plienas 1.6565 ciklinių apkrovų sąlygomis atlaiko didesnį ciklų skaičių.

According to the world shipping council (WSC) data, container loses overboard in the recent years has kept increasing, despite all the methods for securing cargo. In this final thesis we analyze container stack lashing systems, mounting elements and the reasons for their fracture. For the analysis we have selected to use the finite element method and have performed a stress and fatigue analysis with the use of ANSYS. The simulation models were created using SOLIDWORKS. A science literature analysis was done, within which scientists analyzed the loads affecting the lashing element and the material fatigue that occurs due to cyclic loads. For the collected data, the required material properties were calculated and fatigue curves were graphed. A container lashing stress analysis was done, by changing the load size, geometry and material: steel 1.6582; 1.6565 and titanium alloy 3.7164. The experiment results showed that stress is higher and the amount of life cycles is lower within the high stress regions, were geometry suddenly changes. The material evaluation results showed that, steel 1.6565 during cyclic loading performed best.