Analiza ram stalowych z narożami z silnie zakrzywionych prętów

W pracy magisterskiej przedstawiono procedurę wyznaczenia naprężeń normalnych w silnie zakrzywionych narożach stalowych ram oraz porównano wyniki otrzymane z obliczeń analitycznych, badania doświadczalnego oraz wnyków numerycznych MES z oprogramowania RFEM 6.

Konstrukcja stalowej ramy

Pierwsza część pracy magisterskiej skupia się na przedstawieniu podstawy teoretycznej dotyczącej naroży ram z silnie zakrzywionych prętów i wyznaczaniu występujących w nich naprężeń normalnych z uwzględnieniem obciążenia radialnego. Przeprowadzono również analizę wpływu promienia krzywizny oraz szerokości półek przekrojów profili dwuteowych na otrzymywanie rozkłady naprężeń normalnych.
W drugiej części przedstawiono raport z badania doświadczalnego, którego celem było:

1. Sprawdzenie i zweryfikowanie zgodności wyników otrzymanych z stosowania teorii prętów silnie zakrzywionych w odniesieniu do wyników otrzymanych analitycznie, numerycznie i doświadczalnie.

2. Porównanie wyników doświadczalnych z wynikami naprężeń z uwzględnieniem cech efektywny i cech rzeczywistych przekroju, które dowiodło słuszności stosowania cech efektywnych przekroju.

W ramach realizacji pracy wykorzystano oprogramowanie RFEM 6 do analizy numerycznej stalowej ramy z silnie zakrzywionymi narożami. Stworzone zostały dwa modele obliczeniowe. Model prętowy oraz model powłokowy.
Model prętowy został wykorzystany do odczytania sił wewnętrznych oraz do odczytania mnożnika obciążenia krytycznego oraz postaci utraty stateczności badanego ustroju.
Model powłokowy posłużył do wyznaczania map naprężeń oraz odczytania naprężeń normalnych w przekrojach odpowiadającym przekrojom pomiarowym z doświadczeniem badawczego. Również z modelu panelowego odczytano postacie utraty stateczności i mnożniki obciążenia krytycznego.
Wyniki otrzymano z analizy II rzędu z wykorzystaniem modułu stateczności konstrukcji oraz modułu skręcania skrępowanego (7 stopni swobody).
Dodatkowo porównano wyniki otrzymane z modeli o dwóch różnych zagęszczeniach siatki MES. A na koniec dokonano zwymiarowania badanej konstrukcji ramy.