Mechanical properties of podded propulsion strut

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorKock, Juho
dc.contributor.authorRauhala, Teemu
dc.contributor.departmentSovelletun mekaniikan laitosfi
dc.contributor.schoolInsinööritieteiden korkeakoulufi
dc.contributor.schoolSchool of Engineeringen
dc.contributor.supervisorTuhkuri, Jukka
dc.date.accessioned2020-12-28T10:40:32Z
dc.date.available2020-12-28T10:40:32Z
dc.date.issued2012
dc.description.abstractThis master's thesis examines the influence of different casting defects and repair welding on a strut made of ductile cast iron (GJS-500-7U). The aim in this thesis is to determine whether it is possible to use the repair welding method for struts. Another aim is to examine the validity of current material strength requirements. The upper flange of the strut came from China and was split in Finland. Thirty-two strut specimens were studied in bending fatigue tests within four different test series. The specimens were inspected with non-destructive testing methods and included both materials with and without casting defects. Repair welding's made in two of the series. The welding process consisted of the cold welding with nickel-iron electrodes. The welding process was kept same as in China. Some of the specimens also underwent tension tests and some microstructure pictures were taken. The results of this master's thesis show that cold repair welding with nickel-iron electrodes does not provide an acceptable method for ductile cast iron struts. The fatigue endurance limit radically decreased compared to specimens without repair welding's. The results also show that internal cast defects are not as critical as those located close to the surface. This master's thesis also introduces fatigue limit curves for different types of materials. These curves, however, can only serve as guidelines. Tension tests and microstructure pictures show that the material does not fulfil all the requirements imposed by the standards. The microstructure of ductile cast iron has a major impact on fatigue and other strength properties.en
dc.description.abstractTässä diplomityössä tutkittiin erilaisten valuvirheiden ja korjaushitsaamisen vaikutusta pallografiittivalurautaisten (GJS-500-7U) ruoripotkurilaitteiden runkojen väsymiskestävyyteen. Työn tavoitteena oli selvittää, voidaanko runkoihin sallia korjaushitsattuja kohtia ja ovatko runkojen lujuusvaatimukset liian tiukat. Tätä työtä varten saatiin Kiinasta rungon ylälaippa, joka pilkottiin Suomessa pienemmiksi koekappaleiksi. Pilkottavat koekappaleet valittiin ainetta rikkomattomilla tarkastusmenetelmillä. Koekappaleita taivutusväsytettiin yhteensä 32 kappaletta ja erilaisia väsytyskoesarjoja oli neljä. Sarjoihin valittiin sekä ehjää että huokoista materiaalia olevia koekappaleita. Kaksi koesarjaa sisälsi korjaushitsattuja koekappaleita. Korjaushitsaukset tehtiin kylmänä nikkeli-rautapuikoilla. Menetelmä pidettiin vastaavana kuin mitä on käytetty Kiinassa. Lisäksi osalle koekappaleista tehtiin taivutusväsytyskokeita tukevia materiaalioppisia tutkimuksia, vetokokeita ja mikrorakennekuvia. Tämän työn perusteella voidaan sanoa, että pallografiittivalurautaisten runkojen korjaushitsaamista ei pidä tehdä kylmänä nikkeli-rautapuikoilla. Korjaushitsattujen koekappaleiden väsymiskestävyys putosi radikaalisti verrattuna ehjää sekä huokoista materiaalia edustaviin koekappaleisiin. Tutkimuksessa huomattiin, että koekappaleiden keskellä olevat valuviat eivät ole väsymislujuuden kannalta yhtä merkittäviä kuin lähellä pintaa olevat viat. Lisäksi työn pohjalta laadittiin myös suuntaa antavat väsymisikäkuvaajat eri materiaalilaatua edustaville koekappaleille. Materiaalioppisissa tutkimuksissa selvisi, ettei kyseessä ollut valurautalaatu täyttänyt kaikilta osin standardien mukaisia vaatimuksia. Pallografiittivaluraudoissa mikrorakenteella on suuri merkitys väsymis- ja muihin lujuusominaisuuksiin.fi
dc.format.extent(13) + 106 s. + liitt. 32
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/100538
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-2020122859369
dc.language.isofien
dc.programme.majorLujuusoppifi
dc.programme.mcodeKul-49fi
dc.rights.accesslevelclosedAccess
dc.subject.keywordpropulsion uniten
dc.subject.keywordruoripotkurilaitefi
dc.subject.keywordductile cast ironen
dc.subject.keywordpallografiittivalurautafi
dc.subject.keywordfatigueen
dc.subject.keywordväsyminenfi
dc.subject.keywordrepair weldingen
dc.subject.keywordkorjaushitsaaminenfi
dc.subject.keywordcasting defectsen
dc.subject.keywordvaluvirheetfi
dc.titleMechanical properties of podded propulsion struten
dc.titleRuoripotkurilaitteen rungon lujuustarkastelufi
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digiauthask
local.aalto.digifolderAalto_07206
local.aalto.idinssi45973
local.aalto.openaccessno
Files