|
| |
|
|
Citlivostní analýza stabilitních problémů ocelových konstrukcí
Valeš, Jan ; Vičan,, Josef (oponent) ; Kučerová,, Anna (oponent) ; Melcher, Jindřich (oponent) ; Kala, Zdeněk (vedoucí práce)
Dizertační práce se zaměřuje na zpracování globální citlivostní analýzy únosnosti ocelových válcovaných nosníků namáhaných na klopení, vzpěr kolmo na měkčí i tužší osu průřezu. Za účelem výpočtu únosností byly v programu Ansys vyvinuty podrobné geometricky a materiálově nelineární modely za použití prostorových konečných prvků. Tyto modely umožnily modelovat náhodné imperfekce, jakými byly počáteční geometrické zakřivení osy, rozměrové odchylky průřezu a materiálové vlastnosti oceli. Citlivostní analýzou se kvantifikoval jejich vliv na únosnost. Náhodné realizace imperfekcí byly pro zvolenou sérii poměrných štíhlostí generovány metodou Latin Hypercube Sampling. Jelikož by bylo pro vyhodnocení citlivostní analýzy únosnosti všech konečně-prvkových modelů potřeba extrémně vysoké množství výpočetního času, cílila práce na vyvinutí meta-modelu založeného na aproximaci konečně-prvkového modelu. Aproximační polynom pak umožnil vyhodnotit citlivostní indexy s použitím vysokého počtu simulací. V závěru práce jsou vykresleny citlivostní indexy ve vztahu k poměrným štíhlostem a stanoveny vstupní náhodné veličiny, které se svou variabilitou nejvíce podílejí na proměnlivosti únosnosti.
|
|
|
Nelineární odezva ocelových konstrukcí na statické zatížení
Nezbedová, Anna ; Vlk, Zbyněk (oponent) ; Kala, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá nelineární odezvou ocelových konstrukcí na statické zatížení. Jsou zde odvozeny vzorce pro nelineární analýzu tlačených, ohýbaných a tažených prutů. U tlačených prvků je popsána problematika vzpěru, u ohýbaných klopení a taženými prvky jsou lana. Jako příklad je proveden výpočet dvoupolové visuté ocelové lávky pro pěší asymetricky zatížené. Jako další možný výpočtový postup je popsána metoda konečných prvků.
|
|
|
Klopení tenkostěnných ocelových nosníků s vazbami vybočení z roviny ohybu
Balázs, Ivan ; Vejvoda,, Stanislav (oponent) ; Studnička,, Jiří (oponent) ; Melcher, Jindřich (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřena na problematiku stability ohýbaných ocelových tenkostěnných nosníků s vazbami vybočení z roviny ohybu a kroucení. V první části je nastíněn teoretický rámec řešení ztráty příčné a torzní stability ideálního tenkostěnného nosníku bez vazeb i s vazbami vybočení z roviny ohybu a kroucení. V další části se práce blíže soustředí na otázku stabilizace ocelových tenkostěnných nosníků plošnými prvky. Je shrnut současný stav poznání a jsou identifikovány některé problémy, které by bylo možné rozvíjet dalším výzkumem a přispět tak do této oblasti dalšími poznatky o skutečném chování těchto konstrukčních soustav. Míru stabilitace lze obecně kvantifikovat prostřednictvím hodnot smykové a rotační tuhosti poskytnuté tenkostěnnému nosníku plošným prvkem. Je diskutován zejména problém rotačního podepření ocelových za studena tvarovaných tenkostěnných nosníků prostřednictvím sendvičových panelů pod zatížením. V případě sání působícího na sendvičové panely má být případná přítomnost rotační vazby ověřena experimentální analýzou. Jako příspěvek k této problematice byl navržen a proveden soubor experimentálního ověřování za účelem stanovení hodnot rotační tuhosti poskytnuté ocelovým za studena tvarovaným nosníkům sendvičovými panely. V rámci experimentů bylo ověřováno jak rotační podepření bez vlivu vnějšího zatížení působícího na sendvičové panely, tak i s vlivem sání. Provedené experimenty prokázaly prakticky využitelnou míru rotačního podepření i při sání na povrch panelů. Její využití v rámci statického výpočtu může vést k hospodárnějšímu výsledku a přispět tak k efektivnímu a spolehlivému konstrukčnímu návrhu. Vybrané problémy byly analyzovány s využitím numerického modelování v programovém systému založeném na metodě konečných prvků.
|
|
|
Stabilitní problémy prutů z vrstveného konstrukčního skla
Pešek, Ondřej ; Lokaj,, Antonín (oponent) ; Brodniansky,, Ján (oponent) ; Melcher, Jindřich (vedoucí práce)
Soudobá architektura se vyznačuje subtilními a transparentními konstrukcemi. Právě sklo umožňuje architektům realizovat jejich vize a představy. Sklo jako stavební materiál se stále častěji uplatňuje jako materiál primárních nosných konstrukcí. Vzhledem k absenci technických dokumentů upravujících navrhování nosných skleněných konstrukcí je realizace bezpečného, spolehlivého a ekonomického návrhu skleněné konstrukce skutečnou výzvou pro tvůrce podkladů upravujících metodiku dimenzování nosných prvků a dílců z konstrukčního skla. V rámci disertační práce byly analyzovány pruty tlačené (sloupy), ohýbané (nosníky) a pruty namáhané kombinací tlaku a ohybu, přičemž byl kladen důraz na problematiku ztráty stability takto namáhaných prvků – vzpěr, klopení a interakce vzpěru a klopení. Součástí řešení bylo i měření tvarů a velikostí počátečních geometrických imperfekcí, které přímo ovlivňují odolnost štíhlých prutů. Teoretická analýza popisuje chování prutů prostřednictvím řešení diferenciálních rovnic rovnováhy přetvořeného elementu prutu při zatížení. Řešení podle teorie II. řádu dříve odvozené pro ocelové pruty je aplikováno na pruty z vrstveného konstrukčního skla zavedením účinných průřezových charakteristik. Numerická analýza je zaměřena na využití dostupných programů na bázi MKP za účelem predikce únosnosti prutů z vrstveného konstrukčního skla. Experimentální analýzou bylo ověřeno skutečné chování prutů z vrstveného i jednovrstvého skla a věrnost MKP modelů a analytických řešení. Cílem práce bylo odvození křivek vzpěrné pevnosti a křivek klopení (potažmo parametrů těchto EC křivek) pro výpočet návrhové vzpěrné únosnosti a únosnosti v klopení obdobně jako pro kovové pruty. Vzhledem k poměrně malému množství experimentálně analyzovaných prutů byly provedeny simulace typu Monte Carlo za účelem zpřesnění výsledků výzkumu. Dalším cílem bylo odvození vztahu pro posouzení prutů namáhaných interakcí vzpěru a klopení.
|
|
|
Citlivostní analýza stabilitních problémů ocelových konstrukcí
Valeš, Jan ; Vičan,, Josef (oponent) ; Kučerová,, Anna (oponent) ; Melcher, Jindřich (oponent) ; Kala, Zdeněk (vedoucí práce)
Dizertační práce se zaměřuje na zpracování globální citlivostní analýzy únosnosti ocelových válcovaných nosníků namáhaných na klopení, vzpěr kolmo na měkčí i tužší osu průřezu. Za účelem výpočtu únosností byly v programu Ansys vyvinuty podrobné geometricky a materiálově nelineární modely za použití prostorových konečných prvků. Tyto modely umožnily modelovat náhodné imperfekce, jakými byly počáteční geometrické zakřivení osy, rozměrové odchylky průřezu a materiálové vlastnosti oceli. Citlivostní analýzou se kvantifikoval jejich vliv na únosnost. Náhodné realizace imperfekcí byly pro zvolenou sérii poměrných štíhlostí generovány metodou Latin Hypercube Sampling. Jelikož by bylo pro vyhodnocení citlivostní analýzy únosnosti všech konečně-prvkových modelů potřeba extrémně vysoké množství výpočetního času, cílila práce na vyvinutí meta-modelu založeného na aproximaci konečně-prvkového modelu. Aproximační polynom pak umožnil vyhodnotit citlivostní indexy s použitím vysokého počtu simulací. V závěru práce jsou vykresleny citlivostní indexy ve vztahu k poměrným štíhlostem a stanoveny vstupní náhodné veličiny, které se svou variabilitou nejvíce podílejí na proměnlivosti únosnosti.
|
|
|
Stabilitní problémy prutů z vrstveného konstrukčního skla
Pešek, Ondřej ; Lokaj,, Antonín (oponent) ; Brodniansky,, Ján (oponent) ; Melcher, Jindřich (vedoucí práce)
Soudobá architektura se vyznačuje subtilními a transparentními konstrukcemi. Právě sklo umožňuje architektům realizovat jejich vize a představy. Sklo jako stavební materiál se stále častěji uplatňuje jako materiál primárních nosných konstrukcí. Vzhledem k absenci technických dokumentů upravujících navrhování nosných skleněných konstrukcí je realizace bezpečného, spolehlivého a ekonomického návrhu skleněné konstrukce skutečnou výzvou pro tvůrce podkladů upravujících metodiku dimenzování nosných prvků a dílců z konstrukčního skla. V rámci disertační práce byly analyzovány pruty tlačené (sloupy), ohýbané (nosníky) a pruty namáhané kombinací tlaku a ohybu, přičemž byl kladen důraz na problematiku ztráty stability takto namáhaných prvků – vzpěr, klopení a interakce vzpěru a klopení. Součástí řešení bylo i měření tvarů a velikostí počátečních geometrických imperfekcí, které přímo ovlivňují odolnost štíhlých prutů. Teoretická analýza popisuje chování prutů prostřednictvím řešení diferenciálních rovnic rovnováhy přetvořeného elementu prutu při zatížení. Řešení podle teorie II. řádu dříve odvozené pro ocelové pruty je aplikováno na pruty z vrstveného konstrukčního skla zavedením účinných průřezových charakteristik. Numerická analýza je zaměřena na využití dostupných programů na bázi MKP za účelem predikce únosnosti prutů z vrstveného konstrukčního skla. Experimentální analýzou bylo ověřeno skutečné chování prutů z vrstveného i jednovrstvého skla a věrnost MKP modelů a analytických řešení. Cílem práce bylo odvození křivek vzpěrné pevnosti a křivek klopení (potažmo parametrů těchto EC křivek) pro výpočet návrhové vzpěrné únosnosti a únosnosti v klopení obdobně jako pro kovové pruty. Vzhledem k poměrně malému množství experimentálně analyzovaných prutů byly provedeny simulace typu Monte Carlo za účelem zpřesnění výsledků výzkumu. Dalším cílem bylo odvození vztahu pro posouzení prutů namáhaných interakcí vzpěru a klopení.
|
|
|
Klopení tenkostěnných ocelových nosníků s vazbami vybočení z roviny ohybu
Balázs, Ivan ; Vejvoda,, Stanislav (oponent) ; Studnička,, Jiří (oponent) ; Melcher, Jindřich (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřena na problematiku stability ohýbaných ocelových tenkostěnných nosníků s vazbami vybočení z roviny ohybu a kroucení. V první části je nastíněn teoretický rámec řešení ztráty příčné a torzní stability ideálního tenkostěnného nosníku bez vazeb i s vazbami vybočení z roviny ohybu a kroucení. V další části se práce blíže soustředí na otázku stabilizace ocelových tenkostěnných nosníků plošnými prvky. Je shrnut současný stav poznání a jsou identifikovány některé problémy, které by bylo možné rozvíjet dalším výzkumem a přispět tak do této oblasti dalšími poznatky o skutečném chování těchto konstrukčních soustav. Míru stabilitace lze obecně kvantifikovat prostřednictvím hodnot smykové a rotační tuhosti poskytnuté tenkostěnnému nosníku plošným prvkem. Je diskutován zejména problém rotačního podepření ocelových za studena tvarovaných tenkostěnných nosníků prostřednictvím sendvičových panelů pod zatížením. V případě sání působícího na sendvičové panely má být případná přítomnost rotační vazby ověřena experimentální analýzou. Jako příspěvek k této problematice byl navržen a proveden soubor experimentálního ověřování za účelem stanovení hodnot rotační tuhosti poskytnuté ocelovým za studena tvarovaným nosníkům sendvičovými panely. V rámci experimentů bylo ověřováno jak rotační podepření bez vlivu vnějšího zatížení působícího na sendvičové panely, tak i s vlivem sání. Provedené experimenty prokázaly prakticky využitelnou míru rotačního podepření i při sání na povrch panelů. Její využití v rámci statického výpočtu může vést k hospodárnějšímu výsledku a přispět tak k efektivnímu a spolehlivému konstrukčnímu návrhu. Vybrané problémy byly analyzovány s využitím numerického modelování v programovém systému založeném na metodě konečných prvků.
|
|
| |
|
|
Nelineární odezva ocelových konstrukcí na statické zatížení
Nezbedová, Anna ; Vlk, Zbyněk (oponent) ; Kala, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá nelineární odezvou ocelových konstrukcí na statické zatížení. Jsou zde odvozeny vzorce pro nelineární analýzu tlačených, ohýbaných a tažených prutů. U tlačených prvků je popsána problematika vzpěru, u ohýbaných klopení a taženými prvky jsou lana. Jako příklad je proveden výpočet dvoupolové visuté ocelové lávky pro pěší asymetricky zatížené. Jako další možný výpočtový postup je popsána metoda konečných prvků.
|
host ::
RSS.