02.05.2014 Views

Vliv obvodových výztuh na válcové skořepiny

Vliv obvodových výztuh na válcové skořepiny

Vliv obvodových výztuh na válcové skořepiny

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

<strong>Vliv</strong> obvodových výztuh <strong>na</strong> chování válcové skořepiny<br />

Ing. Daniel Lemák<br />

principu MKP. Program je určen pro statickou (lineární a<strong>na</strong>lýza konstrukce (LA),<br />

geometricky nelineární a<strong>na</strong>lýza konstrukce (GNA) atp.), dy<strong>na</strong>mickou a stabilitní<br />

a<strong>na</strong>lýzu konstrukcí.<br />

Konstrukce zkoumaných skořepin byly<br />

modelovány pomocí obecně nekomplanárních<br />

čtyřúhelníkových deskostěnových elementů se<br />

čtyřmi uzly ve vrcholech. Tyto prvky vznikly z<br />

obecně nekomplanárních čtyřúhelníkových<br />

deskostěnových elementů se čtyřmi uzly ve<br />

vrcholech a čtyřmi uzly uprostřed stran (kde vrcholy<br />

deskostěnových prvků mají šest parametrů<br />

deformace: u, v, w, θ x , θ y , θ z , středy stran<br />

Obr. 5.1 Schéma použitého<br />

prvku.<br />

deskostěnových prvků mají jen složky u, v, w) vyeliminováním středů stran při<br />

použití vhodných podmínek [25], [22]. Použité prvky umožňují provést geometricky<br />

nelineární a<strong>na</strong>lýzu modelu [51].<br />

5.2 Obecný popis použitého numerického modelu<br />

Pro výpočet byl vytvořen model pomocí skořepinových prvků s uvažováním<br />

ohybové teorie dle Mindli<strong>na</strong> [23], [2]. Výztuhy byly modelovány pomocí prutových<br />

prvků. Geometricky nelineární a<strong>na</strong>lýza numerického modelu byla provede<strong>na</strong><br />

přírůstkovou metodou Newton-Raphsonovou (GNA).<br />

Skořepi<strong>na</strong> byla uvažová<strong>na</strong> z oceli S235 – modul pružnosti E=210GPa,<br />

Poissonův součinitel ν=0,3. Výpočty byly provedeny za předpokladu doko<strong>na</strong>lé<br />

pružnosti materiálu.<br />

Reziduální <strong>na</strong>pětí a geometrické imperfekce, neodmyslitelné pro skutečné<br />

konstrukce, nebyly ve výpočtu žádným zvláštním způsobem zohledňovány,<br />

protože tato parametrická studie nemá za cíl separovat vliv imperfekcí <strong>na</strong><br />

<strong>na</strong>pjatost skořepiny. Uvážení těchto vlivů je popsáno <strong>na</strong>př. v [56] a v [8]. <strong>Vliv</strong><br />

těchto imperfekcí <strong>na</strong> parametricky obměňovanou konstrukci by měl být, vzhledem<br />

k použití stejného zatížení a podobného tvaru konstrukce, přibližně stejný.<br />

Z provedených parametrických studií plyne, že rozhodující pro návrh<br />

vzdálenosti výztuh je hledisko deformací, neboť <strong>na</strong>pětí se pohybují hluboko<br />

v oblasti pružné <strong>na</strong>pjatosti. Proto není nutné provádět materiálově nelineární<br />

a<strong>na</strong>lýzu (MNA).<br />

5.3 Zatížení skořepiny větrem<br />

Zatížení větrem bylo uvažováno dle [54] pro:<br />

o referenční rychlost větru v = 24 [m.s -1 ],<br />

−<br />

o kinematickou viskozitu vzduchu ν = 1,5 ⋅10<br />

5 [m<br />

2 .s -1 ],<br />

o součinitel terénu k<br />

T<br />

= 0,22 ,<br />

ref<br />

Stra<strong>na</strong> 28

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!