Analiza uzdužne granične čvrstoće tankostjene čelične konstrukcije

Tema ovog rada je analiza uzdužne granične čvrstoće tankostjene čelične konstrukcije, a ona je jedan od najvažnijih kriterija pri projektiranju velikih tankostjenih konstrukcija kao što je brod, zrakoplov, itd. Na uzdužnu graničnu čvrstoću tankostjene konstrukcije najveći utjecaj ima savojno opterećenje pa se granična čvrstoća izražava kao najveći iznos momenta unutrašnjih uzdužnih sila kojega je moguće ostvariti na poprečnom presjeku kritičnog uzdužnog dijela promatrane tankostjene konstrukcije. U radu su postavljene teoretske osnove, raspisane najvažnije jednadžbe i objašnjene korištene analitičke i numeričke metode pomoću kojih se provela analiza. Numeričke metode primijenjene su pomoću komercijalnih programskih paketa Femap/NX Nastran i LS-Dyna koji rade na principu metode konačnih elemenata, a za ovaj slučaj korištena je nelinearna formulacija metode konačnih elemenata. Nelinearna formulacija je korištena zato jer na promatrani problem velike tankostjene konstrukcije kao što je brod djeluju razna opterećenja koja izazivaju velike pomake i velike deformacije što može dovesti do popuštanja potpornih dijelova, a na kraju i kolapsa konstrukcije. Popuštanje materijala je opisano nelinearnim ponašanjem materijala. Kod uporabe numeričkih metoda treba biti oprezan prilikom idealizacije promatranog problema odnosno potrebno je odabrati ispravan materijalni model, odgovarajuće konačne elemente, postaviti ispravne rubne uvjete, ispravno narinuti opterećenja i odabrati odgovarajuću metodu rješavanja problema. U obzir su uzeta i inicijalna geometrijska odstupanja koje nastaju uslijed zavarivanja, a mogu imati utjecaja u određivanju vrijednosti graničnog vertikalnog momenta savijanja. Analiza je provedena na tri kutijasta nosača sa i bez inicijalnih geometrijskih odstupanja. Dobivene vrijednosti graničnog vertikalnog momenta savijanja su uspoređene s vrijednostima dobivenima iz eksperimenta prema [4] i vrijednostima dobivenim drugim metodama prema [3]