Nelinearna analiza večslojnih kompozitnih linijskih konstrukcij

Aleš Kroflič (2012) Nelinearna analiza večslojnih kompozitnih linijskih konstrukcij. Doktorska disertacija.

Predogled

PDF Prenos (3103Kb)

Povzetek

V doktorski disertaciji je prikazan nov numerični model za nelinearno statično analizo večslojnih linijskih kompozitnih konstrukcij s podajnimi veznimi sredstvi. Vsebinsko je disertacija razdeljena na dva dela. V prvem delu je predstavljen numerični model za analizo ravninskih večslojnih okvirjev. V prikazanem modelu je vsak sloj kompozitnega okvirja modeliran z geometrijsko točnim Reissnerjevim modelom ravninskega nosilca. Pomembna novost modela je vpeljava konstitutivnega zakona veznih sredstev. Zakon, ki predstavlja poljubno nelinearno zvezo med vektorjem napetosti in vektorjem razlike pomikov na stiku med sloji, je zapisan v povprečni bazi. Tak zapis omogoča fizikalno smiselno posplošitev konstitutivnih zakonov veznih sredstev, ki so poznani pri linearnih modelih dvoslojnih linijskih nosilcev, kjer je zakon zapisan v prostorski bazi. Osnovni sistem nelinearnih ravnotežnih enačb matematičnega modela je v disertaciji rešen z Galerkinovo metodo končnih elementov. Predstavljena je nova družina deformacijskih končnih elementov. Nova numerična metoda za analizo večslojnih ravninskih kompozitnih okvirjev je zelo natančna in zato primerna za analizo togosti, duktilnosti, nosilnosti in uklonske nosilnosti vseh vrst večslojnih kompozitnih okvirjev, ki se uporabljajo v gradbeništvu. Detajlna parametrična analiza je pokazala, da imata prečna in vzdolžna togost stika velik vpliv na uklonsko nosilnost kompozitnih stebrov ter da je vpliv prečne togosti stika v primerjavi z vzdolžno togostjo stika pri upogibno obremenjenih večslojnih kompozitnih okvirjih zanemarljiv. V drugem delu doktorske disertacije je predstavljena točna rešitev uklonskih sil pri popolnoma razslojenih elastičnih ravnih prostorskih stebrih in elastičnih zavitih prostorskih stebrih. Točna rešitev je izpeljana z uporabo konsistentne linearizacije Reissner-Simovega matematičnega modela prostorskega nosilca in dejstva, da so kritične točke nelinearnega sistema enačb enake kritičnim točkam pripadajočega lineariziranega sistema enačb. S parametričnimi študijami je bilo ugotovljeno, da dolžina, lega in orientacija razslojenih delov prostorskih elastičnih stebrov pomembno vplivajo na njihovo uklonsko nosilnost ter, da je uklonska nosilnost zavitih stebrov večja od uklonske nosilnosti ravnih stebrov.

Akcije (potrebna je prijava)