Analysis of steel and composite ship structural joints

Hibridni spojevi, odnosno mjesta spojeva konstrukcije izvedenih od različitih materijala, u posljednjih nekoliko godina postaju sve zanimljiviji za inženjere. Svoju najveću primjenu nalaze u zrakoplovnoj, automobilskoj i pomorskoj industriji. Najveći razlog te primjene je manja težina u odnosu na uobičajene homogene metalne spojeve zbog čega su jako zanimljivi i brodograđevnoj industriji. Nadalje,u nekim slučajevima su se pokazali veoma praktičnim u smislu zamjene određenog dijela konstrukcije od kompozita. Međutim, zbog izloženosti različitim agresivnim stanjima okoline (kao što su visoka koncentracija soli, velika vlažnost, izloženost UV zračenju…), različitim statičkim i dinamičkim opterećenjima, redovito smanjene otpornosti na požar i dr. njihova primjena u brodogradnji predstavlja velik izazov budući da materijali korišteni u gradnji broda moraju zadržavati svoja svojstva u takvim uvjetima. Dva načina povezivanja najčešće korištena kod hibridnih spojeva su: mehanički i adhezivno, od kojih svaki ima širok spektar mogućnosti i primjene. U ovom radu se pomoću konačnih elemenata napravio model sendvič konstrukcije sa strane povezane s I profilima pomoću čelične pločice i vijaka. Jezgru konstrukcije čini PVC pjena, a s gornje i donje strane su povezana staklena vlakna. Promatralo se na koji način se mijenja ponašanje konstrukcije i stanje u materijalima kad se promijene određeni detalji u izvedbi spoja. Provela se linearno statička analiza, te su u fokus stavljeni rezultati kod materijala u spoju.Hybrid joints,i.e. places of structural connection made of different materials, in past few years are getting more and more interesting for engineers. They find their biggest application in aeroplane, automobile and marine industry. The biggest reason for their application is smaller weight in comparison to usual homogeneouos metal joints, and that is why they are also interesting to shipbuilding industry. Furthermore, in some cases they were shown very practical in sense of replacement of some particular structural part made of composite. However, beacuse of the exposure to all kinds of aggressive environment (big concentration of salt, humidity, UV radiation etc.), different types od static and dynamic loads, lower resistance to fire etc. their application in shipbuilding industry presents a big challenge since the materials used in the industry should refrain its characteristics in those environments. There are usually two types of hybrid connections: mechanical and adhesive and both of those types have wide range of possibilities and applications. In this paper, finite element model of sandwich panel has been made, connected on the sides to steel I profile using bolts and steel plate. Core of the composite is made of PVC foam which is glued with the glass fibers on top and the bottom. Linear static analysis for FE model was conducted to study how the change in certain details in the joint will have affect on the behaviour of the overall structure. In the results, focus was put on the materials in the joint