Riikka Tallila
– Hyvää kuuluu, asun perheemme kanssa Kangasalla, jonne muutimme seitsemän vuotta sitten. Olen työskennellyt viimeiset viisi vuotta Valmet Technologies yrityksessä Tampereella rakenneanalyysipuolen pääsuunnittelijana, kertoo Heli Mettänen.
– Toimin tutkimus ja tuotekehityspuolella asiantuntijana. Työtehtäviini kuuluu muun muassa sooda- ja voimakattilarakenteiden vauriotapauksien analysointi. Mettänen täsmentää
Virtain Siekkisestä kotoisin oleva Mettänen lähti heti lukion jälkeen Lappeenrantaan opiskelemaan konetekniikkaa ja teräsrakenteita. Diplomi-insinööriksi hän valmistui vuonna 2013 ja jatkoi valmistumisen jälkeen töitä LUT yliopistolla nuorempana tutkijana ja tuntiopettajana.
– Tutkimus ja opetus ovat Lappeenrannassa teräsrakennepuolella alan kärkeä, joten valmistumisen jälkeen mahdollisuus päästä osaksi sitä kiinnosti.
Mettästä kiinnostivat fysiikka ja matematiikka jo lukioaikana.
– Sain Virtain lukiosta hyvät opit yliopistoa varten, Mettänen pohtii.
Hän seuraa tiiviisti edelleen Virtain asioita ja vierailee perheen kanssa säännöllisesti lasten mummuloissa. Perheeseen kuuluu aviomies Joni Mettänen sekä kaksi lasta.
Työn ohessa tekniikan tohtoriksi
Hänen viimeisin ponnistuksensa on työn ohessa tehty väitöstyö aiheesta hitsattujen liitosten väsymiskestävyyden tarkempi analysointi.
– Väitöstyön loppuun saattaminen työnohella oli pitkä ja raskas prosessi, mutta onneksi se on nyt valmis. Yksi osa tutkimuksesta tuli valmiiksi, mutta paljon on vielä rakenteiden väsymisestä ja niiden analysoinnista tutkimatta, Mettänen kommentoi.
Väsymistutkimus jatkuu edelleen LUT yliopistossa, mutta Mettänen ei enää itse osallistu siihen, vaan tutkii nyt rakenteita työnsä puolesta Valmetilla.
Mettänen väitteli tekniikan tohtoriksi LUT-yliopistosta, Lappeenranta-Lahden teknillisestä yliopistosta joulukuussa 2024.
Konetekniikan alaan kuuluva väitöskirja käsittelee 4R-menetelmän soveltamista hitsausliitosten väsymismitoitukseen ottaen huomioon eri teräslaadut, liitostyypit, jälkikäsittelymenetelmät ja kuormitustyypit.
Mettänen tutki väitöskirjassaan uuden moniparametrisen 4R väsymismitoitusmenetelmän soveltuvuutta hitsatuille liitoksille. Hitsatuissa teräsrakenteissa väsyminen on särönkasvuilmiö, joka syntyy toistuvien kuormanvaihtojen seurauksena ja saa lopulta aikaan koko rakenteen vaurioitumisen.
Liitosten väsyminen aiheuttaa huomattavia vahinkoja
– Liitosten väsyminen on yksi merkittävimpiä vikaantumismekanismeja, joka aiheuttaa vuosittain huomattavia vahinkoja ja kustannuksia esimerkiksi nostureissa, raskaissa ajoneuvoissa, työkoneissa, laivoissa sekä teollisuusprosesseissa. Tästä syystä väsymiskestävyyden mahdollisimman tarkka arvioiminen jo suunnitteluvaiheessa on tärkeää rakenteiden eliniän ennustamiseksi, avaa Mettänen.
Väitöstyössä tutkitulla 4R- menetelmällä rakenteen väsymiskestävyyttä voidaan arvioida tarkemmin kuin perinteisillä teollisuudessa yleisesti käytössä oleville väsymismitoitusmenetelmillä, koska LUT-yliopistossa kehitetty 4R-menetelmä pystyy ottamaan huomioon materiaalin murtolujuuden, kuormituksen jännityssuhteen, hitsin rajaviivan geometrian sekä hitsauksessa tai hitsin jälkikäsittelyssä syntyvät jäännösjännitykset.
– Näillä tekijöillä on tutkittu olevan merkitystä rakenteen väsymiskestävyyteen ja niiden vaikutus halutaan laskennallisesti myös hyödyntää.
Väitöstutkimus perustui yli 300 kokeelliseen väsytyskoetulokseen ja niiden analysointiin 4R- menetelmällä sekä perinteisillä väsymismitoitusmenetelmillä. Väitöstyössä tutkittiin lujia ja ultralujia rakenneteräksiä sekä ruostumattomia duplex ja super-duplex teräksiä hitsatussa tilassa sekä jälkikäsiteltyinä.
Väitöstyössä keskityttiin lujien ja ultralujien terästen tutkimiseen, koska niiden käyttö painokriittisissä rakenteissa, kuten ajoneuvoissa on lisääntynyt merkittävästi viime vuosina. Kevyet, mutta kestävät rakenteet ovat tärkeitä tekijöitä energiatehokkaiden ja ympäristöystävällisten koneiden ja laitteiden suunnittelussa.
Perinteisillä väsymismitoitusmenetelmillä laadukkaiden lujasta materiaalista valmistettujen hitsien parempaa väsymiskestävyyttä ei kuitenkaan voida täysin numeerisesti todistaa, minkä vuoksi LUT-yliopistossa on kehitetty 4R-menetelmä.
Väitöstyön tulosten perusteella on voitu osoittaa 4R-menetelmän soveltuvuus kaikille tutkituille liitoksille, materiaaleille ja jälkikäsittelymenetelmille sekä pystytty todistamaan 4R-menetelmän parempi väsymiskestävyyden mitoitustarkkuus verrattuna perinteisiin väsymismitoitusmenetelmiin.
Heli Mettänen tykkää urheilla ja liikkua luonnossa vapaa-ajalla.
Joni Mettänen