hrvatski

Analiza podobnosti orebrene tankostjene konstrukcije

Postupci projektiranja i optimalizacije novih te provjere već postojećih orebrenih tankostjenih konstrukcija zapravo podrazumijevaju analizu njene podobnosti. Tri su osnovna načina na koje se može dobiti uvid u podobnost konstrukcije ; provjerom pojedinih dijelova analitičkim formulama, eksperimentalnim putem (analizom prototipa ili mjerenjem na realnoj konstrukciji) ili proračunom numeričkim metodama (najčešće metodom konačnih elemenata). Analitičke formule karakteriziraju značajna pojednostavljenja, eksperimentalnu provjeru vrlo često nije moguće izvesti, dok proračun metodom konačnih elemenata u nekim slučajevima predugo traje pa sa stanovišta preliminarnog projektiranja i optimalizacije nije prihvatljiv. Kao kompromisno rješenje razvijena je metoda konačnih traka (semi-analitički pristup) koja kombinira prednosti metode konačnih elemenata, a preddefiniranim analitičkim funkcijama smanjuje dimenzionalnost problema. Matrice sustava postaju znatno manje, a vrijeme računanja višestruko se skraćuje. Rješenja koja se tako dobiju prihvatljiva su za preliminarno projektiranje. Kako bi se obuhvatio cijeli postupak analize podobnosti orebrene tankostjene konstrukcije, obrađena je procedura modeliranja konstrukcije metodom konačnih elemenata, makroelemenata i konačnih traka sa stanovišta analize podobnosti. Dan je pregled dostupnih analitičkih kriterija za analizu podobnosti iz područja zrakoplovstva i brodogradnje. Oni su objedinjeni u biblioteku ograničenja (Modul EPAN) koja je dopunjena i testirana u sklopu ovoga rada. Detaljno je izvedena konačna traka za analizu izvijanja koja je zatim isprogramirana kao zasebni modul (FIST). Izvršena je usporedba pojedinih metoda na jednostavnim primjerima ravne ploče za slučaj jednoosnog i dvoosnog tlačnog opterećenja i svih kombinacija rubnih uvjeta kako bi se pokazala njihova ispravnost. Na primjeru T profilima ukrućene ravne ploče prikazana je usporedba linearne i nelinearne analize konstrukcije metodom konačnih elemenata. Usporedbom rezultata bifurkacijske analize izvijanja i proračuna metodom konačnih traka na primjeru sendvič panela prikazana je njena točnost kod složenih konstrukcija. Parametarskom studijom ravnim trakama ukrućene ploče dana je usporedba svih obrađenih metoda. Na zadnjem primjeru prikazana je procedura analize podobnosti orebrene tankostjene konstrukcije na 2D presjeku Ro-Ro broda pomoću programa CREST.

tankostjena konstrukcija; semi-analitički pristup; konačni elementi; konačne trake; ukrepljeni paneli; faktori podobnosti; faktori sigurnosti; inicijalna imperfekcija

nije evidentirano