hrvatski

Analiza naprezanja cilindričnog spremnika s promjenljivom geometrijom podnice

Osnovni cilj završnog rada je bila numerička analiza čvrstoće tlačne posude s promjenljivom geometrijom podnice pomoću metode konačnih elemenata, te usporedba dobivenih rezultata u smislu točnosti i vremena potrebnog za dobivanje rješenja. U radu je analizirana cilindrična tlačna posuda s polusfernom podnicom, te poluelipsoidnom podnicom. Na početku rada opisana je tehnologija izrade cilindričnog plašta tlačne posude, te tehnologija izrade podnica. Također, prikazana je konstrukcijska izvedba ravne, plitke, duboke i polusferne podnice. Nadalje, opisana je opća teorija ljusaka, te su dane osnovne jednadžbe membranske teorije ljusaka. Također je opisana analiza pomaka, naprezanja i deformacija kod cilindričnog spremnika zatvorenog polusfernim ljuskama (koji je proračunat i analitički), te cilindričnog spremnika zatvorenog poluelipsoidnim ljuskama. Ukratko su navedeni i pojašnjeni neki izrazi koji se primjenjuju u proračunu i dimenzioniranju cilindra i podnica prema različitim normama (DIN 2413, EN 13445 – 3, HRN M.E2. grupa, AD 2000 Merkbläter, ASME VIII – Div. 1) te je prikazana usporedba ASME normi i DIN 2413. Nakon toga slijedi općeniti opis konačnih elemenata koji se mogu koristiti u analizi ljuskastih konstrukcija, te opis konkretnih elemenata iz knjižnice elemenata softvera za metodu konačnih elemenata – ANSYS 11, koji su korišteni u analizi zadatka zadanog ovim radom: Prostorni izoparametrijski konačni element SOLID 95, osnosimetrični konačni element PLANE 183 i ljuskasti konačni element SHELL 181. Detaljno su prikazana i objašnjena dobivena numerička rješenja, kao i prikaz načina umrežavanja svakog pojedinog problema, te prikaz postavljenih rubnih uvjeta. Rađena je numerička analiza na osnovu analitičkog rješenja za uvjet koji je potrebno ispuniti, da bi se u tlačnoj posudi ostvarilo membransko stanje naprezanja, dakle za povećanje debljine stjenke cilindričnog plašta. Na samom kraju rada su prikazane usporedbe numeričkih rješenja dobivenih navedenim tipovima konačnih elemenata na primjeru polusferne i poluelipsoidne podnice, uz praćenje vremena potrebnog za dobivanje rješenja. Također, dane su i usporedbe dobivenih analitičkih i numeričkih rješenja za primjer cilindričnog spremnika zatvorenog polusfernim ljuskama.

tlačni spremnik; polusferna podnica; elipsoidna podnica; metoda konačnih elemenata; ANSYS; membranska teorija ljusaka

Oznaka i redni broj rada: 14/2009.