Prof.dr.sc. Tomislav Filetin, FSB, Zagreb IZBOR ... - korozijske pukotine uzrokovane vodikom SSC -...

-NALAŽENJE PODATAKA-

SUSTAVI ZA ODABIR MATERIJALA RAČUNALOM

Prof.dr.sc. Tomislav Filetin, FSB, ZagrebIZBOR MATERIJALA (3+3), 2010.

Sve veći broj vrsta i tipova materijala te podataka o svojstvimamaterijala;

Raskorak između ukupnog fonda informacija o materijalima i potrebnog za rješavanje konkretnog problema odabira i primjenematerijala;

Nepotpuna znanja pojedinca koji se ne snalazi u velikom brojupostojećih podataka i novih znanja;

Objektivizacija i kvantifikacija pri odlučivanju;

Brže informiranje i odlučivanje pri razvoju proizvoda i izborumaterijala;

Daljnji razvoj i primjena CAE (Computer Aided Engineering) sustava - CAD, CAM QA (Quality Assurance) i drugih, nemogućje ako usporedno ne postoje računalne baze podataka o materijalima i modeli za izbor materijala

RAZLOZI KORIŠTENJA RAČUNALNIH POMAGALA

Izvori podataka o materijalima

Oblici i tipovi baza podataka i informacijskih sustava za materijale

Oblici zapisa podataka o materijalima

KOMERCIJALNE

BESPLATNE

Neke BIBLIOGRAFSKE BAZE i javni inf. servisi:

• METADEX - Metals Abstr. Index, • COMPENDEX - Computerized Engineering Index, • NTIS - National Technical Inf. Service, • SDIM - Systeme de Documentation et Inf. Metalurgie, • PASCAL• INSPEC - Int. Inf. Service for the Physics and Eng.

Communities, • EMA - Eng. Materials Abstracts, • MBF - Materials Business File, • WAA - World Aluminium Abstr., Nonferrous Metals

Abstr., • KKF - Kunststoffe Kautschuk-Fasern, • CA - Ceramics Abstracts, • SILICA Ceramic, • RAPRA Abstracts• CHEM.COR – NACE-NIST• COR.AB – NACE

http://www.scopus.com/

http://www.fsb.hr/library/

http://www.dziv.hr

EUROPSKA PATENTNA BAZA PODATAKAhttp://ep.espacenet.com

PRIKAZ INFORMACIJA O PATENTU

SAD - PATENTNA BAZA PODATAKA

* za proračune osnovnih svojstava materijala

* za vrednovanje i evaluaciju izvornih podatakaispitivanja

* za potrebe konstruiranja – za CAD (FEM).

* za izbor materijala (CAMS)

* za ponašanje materijala u eksploataciji – korozija, trošenje, utjecaj zračenja i dr.

* za razvoj materijala – definiranje parametaraproizvodnje materijala; programi za statističkovrednovanje, optimiranje i modeliranje svojstava

* za tehnologije prerade materijala – za CAM

* za praćenje poluproizvoda – nabavljivost i cijene

VRSTE FAKTOGRAFSKIH I NUMERIČKIH SUSTAVA

HTM-DB – mehanička svojstva materijala za visoke temperature programima za vrednovanje i modeliranje podataka,

CETIM Materiaux – za potrebe konstruiranja i izbora materijala

SOLMAT – zahtjevana svojstva legura za posude pod tlakom,

PERITUS – sustav za odabir metala, polimera, kompozita i keramike,

INFOS – podaci o obradljivosti materijala odvajanjem čestica,

THERMODATA – termodinamička svojstva i dijagrami stanja,

CES – svojstva materijala, proizvodni procesi i konstrukcijski parametri

POLYMAT – svojstva i proizvođači polimernih materijala,

CAMPUS (Computer Aided Material Preselection by Uniform Standard) – standardizirani sustav za odabir polimernih materijala,

COMETA – svojstva za konstruiranje s metalnim i keramičkim mater.

ALUSELECT – odabir aluminijevih legura

NEKI NUMERIČKI I FAKTOGRAFSKI SUSTAVI U EUROPI

MARTUF – Rezultati ispitivanja žilavosti čelika za brodske konstrukcije,

AAASD – Podaci iz normi i literature za aluminijeve legure,

ALFRAC – Rezultati ispitivanja lomne žilavosti i zarezne vlačnečvrstoće Al legura

MDF – Sastav, mehanička i fizikalna svojstva, primjena legura,

MAT.DB – Svojstva materijala prema normama ili od pojedinihproizvođača,

MH5 – Standardni podaci prema (MIL-HDBK-5) priručniku za vojneprimjene metala u zrakoplovstvu,

STEELTUF – Rezultati ispitivanja čelika za energetsku opremu i naftnuindustriju,

PLASPEC – Svojstva polimernih materijala - specifikacije proizvođača, komercijalni nazivi i tehnološki parametri,

IPS – Svojstva polimera - podaci proizvođača i dobavljača,

COPPERDATA – Sastav, oznake, svojstva, primjena, proizvodnja i dobavljači bakrovih legura.

NUMERIČKE baze podataka unutar MDP/STN (SAD)

http://www.matweb.com

http://www.aluminium.matter.org.uk/aluselect/

http://www.CAMPUSplastics.com

http://www.corrosion-doctors.org

Sustav za odabir materijala – CAMS

Osnovne programske funkcije CAMS-a: 1. Identifikacija materijala zadavanjem sastava,

oznake, nekog svojstva ili deskriptora; 2. Informiranje o svojstvima poznatog materijala; 3. Sortiranje materijala na temelju zadanih vrijednosti

za svojstva ili na temelju ključne riječi; 4. Eliminacija materijala koji ne ispunjavanju osnovne

zahtjeve, po kriterijima: DA/NE, , , , max, min i slično;

5. Traženje optimalnog materijala s pomoću funkcija i kriterija vrednovanja;

6. Vođeni izbor i savjetovanje s pomoću ugrađene logike izbora;

7. Simulacija i modeliranje ponašanja materijala na temelju pohranjenih podataka i znanja.

Cambridge Engineering Selector –CES software

Density (typical) (Mg/m^3)0.01 0.1 1 10

You

ng's

Mod

ulus

(typ

ical

) (G

Pa)

1e-004

1e-003

0.01

0.1

1

10

100

1000

Concrete

Titanium

Cork

PP

Flexible Polymer Foams

Rigid Polymer Foams

Tungsten Carbides

Steels Nickel alloys

Copper alloys

Zinc alloys

Lead alloys

Silicon CarbideAluminaBoron Carbide

SiliconAl alloysMg alloys

CFRPGFRPBamboo

Wood

Plywood PET

PTFE PE

PUR PVC

EVA

Silicone

Polyurethane

Neoprene

Butyl Rubber

Polyisoprene

Izbor materijala koristeći CES softver

CE 2/1

Područje traženja

Gustoća, Mg/m3

Mod

ulel

astič

nost

i, G

Pa

Unit 2, Frame 2.15

Opći moduli ekspertnog sustava

Razvoj ES

• Izbor područja: gdje je potreban? • Inženjeri znanja• Posebni programski jezici• Ljuske za razvoj ES

– Pravila,– Okviri…

Neka od pravila koja olakšavaju traženje rješenja jesu: AKO je abrazija česticama dominantan mehanizam trošenja, TADA mikrotvrdoća najtvrđih strukturnih faza mora biti viša od tvrdoće abraziva; AKO dominira erozija kapljevinom, TADA je mjera za otpornost što viša vrijednost Rm

2/2E; AKO su zahtjevi: - visoka otpornost na adhezijsko trošenje - nizak faktor trenja pri klizanju i - visoka točnost dimenzija, TADA u obzir dolaze PVD (Physical Vapour Deposition) slojevi.

AKO je izjedanje (Freeting) opasan tip trošenja, TADA je moguća istovremena pojava svih mehanizama trošenja. AKO je moguća istovremena pojava svih mehanizama trošenja, TADA primarno dolaze u obzir sljedeći postupci modificiranja i prevlačenja: - površinsko kaljenje (klasično, indukcijski, plameno,

laserski, elektronskim snopom) - površinsko legiranje laserskim rastaljivanjem - lasersko oslojavanje pretaljivanjem.

Inteligentni sustav za izbor materijala u uvjetima abrazijskog trošenja

PRAVILA

EKSPERTNI SUSTAV

MEHANIZAM ZAKLJUČIVANJA

NEURONSKE MREŽE

GENETIČKI ALGORITMI

FUZZY LOGIKA

NEUROFUZZYLOGIKA

BAZA ZNANJA

ABRABRexex©©

Struktura ABRex-a

Tip i dominantni mehanizam trošenja

Primjeristrošenihdijelova

Prikladni slojevi i postupci modificiranja

Prikladni nosivi materijali sloja

NAZIV ES ZEMLJA PRIMJENA ACHILLES Velika Britanija Prevencija, dijagnostika, predviđanje ACORD Japan Predviđanje (morska voda) ADVICE SAD Predviđanje (visoka temperatura) AURORA – STACOR Finska Predviđanje (nehrđajući čelici) AUSCOR Velika Britanija Predviđanje (austenitni nehr. čelici) BENTEN Velika Britanija Izbor inhibitora korozije BWR Japan Predviđanje (interkristalna napetosna

korozija) CHEM COR SAD Odabir materijala (opasne kemikalije) CORRCON Izrael Dijagnoza projektiranja – dizajna CORSER Francuska Odabir materijala, dijagnoza, prevencija CORROSION WIZARD

EUROPA Odabir materijala

DIASCC Japan Predviđanje napetosne kor. (nehrđajući čelici)

GENERAL Velika Britanija Odabir materijala, predviđanje KISS Njemačka Odabir materijala PBCORR Velika Britanija Korozija olova SSCP PH1 SAD Odabir materijala u H2S SOCRATES SAD Odabir korozijski postojanih legura u

području plinarskih i naftnih konstrukcija STRATEGY, PREDICT

SAD odabir materijala izloženih djelovanju kiselih cjevovodnih medija, korozija cjevovoda

ES VEZANI UZ KOROZIJU MATERIJALA

SOCRATES

Odabir korozijski postojanih legura u području plinarskih i naftnih konstrukcija

STRATEGY A - odabir materijala izloženih djelovanju kiselih cjevovodnih medija

HIC - korozijske pukotine uzrokovane vodikomSSC - napetosna korozija,SOHIC - korozija inducirana vodikom i sulfidima

SUSTAVI ZA MODELIRANJE