Vliv obvodových výztuh na válcové skořepiny

Vliv obvodových výztuh na chování válcové skořepiny
Ing. Daniel Lemák
Dosazením parametrů „a“ a „b“ uvedených v obrázcích 5.15 a 5.16 do
rovnice (5.2) je možné získat analytický vztah pro maximální vzdálenost výztuh
v závislosti na průměru skořepiny a její tloušťce pro omezení poloohybové
deformace na D/6000:
L = ( −3,57.10
+ 1,4.10
−3
D
2
−9
D
3
−1,82.10
−4
D
−1,7237D
+ 1348,5
2
+ 5,21.10
−1
2
D + 2,74.10 ) t +
(5.3)
a pro omezení poloohybové deformace na D/10000:
L = (9,29.10
+ 1,4.10
−3
D
2
−8
D
3
− 5,48.10
−4
D
− 2,1326D
+ 1505
2
+ 9,12.10
−1
1
D + 6,23.10 ) t +
(5.4)
do obou vzorců (5.3) a (5.4) je nutné D průměr skořepiny a t tloušťku skořepiny
dosadit v milimetrech a výsledná vzdálenost výztuh pak vyjde také v milimetrech.
Uvedené vzorce (5.3) a (5.4) analyticky vyjadřují maximální vzdálenosti
výztuh v závislosti na průměru a tloušťce skořepiny a lze je tedy považovat za
výsledky této části práce. V další části práce budou pro stanovení optimální tuhosti
obvodových výztuh z dříve uvedených důvodů použity vzdálenosti stanovené pro
omezení poloohybové deformace na D/6000.
5.5 Stanovení optimálních tuhostí obvodových výztuh
5.5.1 Numerický model
Tvar modelu skořepiny je zřejmý z obrázku 5.17. Pro parametrickou studii
byly vytvořeny, stejně jako v předchozí části práce, čtyři základní skupiny výpočtů,
rozdělených dle průměru skořepiny. Jedná se o průměry 400 mm, 800 mm, 1600
mm a 2400 mm. Proměnným parametrem byla tloušťka skořepiny a na ní závislá
vzdálenost výztuh stanovená dle vzorce (5.3), zaokrouhlená na celé decimetry
směrem nahoru. Dalším parametrem je tuhost obvodové výztuhy vztažená
k střednicové ploše skořepiny.
Zvolené okrajové podmínky numerického modelu představují z globálního
hlediska konzolu, kterou v praxi představuje např. konstrukce komína. Celý
numerický model této části parametrické studie tedy představuje tři segmenty
válcové skořepiny vzájemně oddělené obvodovými výztuhami. Jedná se o dvě
výztuhy vnitřní a jednu výztuhu krajní umístněnou na volném konci konstrukce. Na
základě výsledků této části parametrické studie bude tedy možné sledovat tzv.
poloohybovou složku chování válcové skořepiny v závislosti na tloušťce skořepiny
a na ní závislé vzdálenosti výztuh a na tuhosti výztuh.
Strana 41