Symulacja laboratoryjnych badań stalowej obudowy łukowej

The total load-bearing capacity of steel arch yielding roadways supports is among their most important characteristics. These values can be obtained in two ways: experimental measurements in a specialized laboratory or computer modelling by FEM. Experimental measurements are significantly more expensive and more time-consuming. However, for proper tuning, a computer model is very valuable and can provide the necessary verification by experiment. In the cooperating workplaces of GIG Katowice, VSB-Technical University of Ostrava and the Institute of Geonics ASCR this verification was successful. The present article discusses the conditions and results of this verification for static problems. The output is a tuned computer model, which may be used for other calculations to obtain the load-bearing capacity of other types of steel arch supports. Changes in other parameters such as the material properties of steel, size torques, friction coefficient values etc. can be determined relatively quickly by changing the properties of the investigated steel arch supports.Najważniejszymi parametrami wytrzymałościowymi stalowych, podatnych odrzwi obudowy wyrobisk korytarzowych jest ich maksymalna i robocza nośność. Wartości tych nośności mogą być określane dwoma sposobami: doświadczalnie, w specjalistycznym laboratorium badawczym lub za pomocą modelowania komputerowego metodą elementów skończonych (MES). Badania laboratoryjne odrzwi są drogie i czasochłonne, jednak dla kalibracji i weryfikacji modelu numerycznego wyniki tych badań są niezbędne. Weryfikację tą, zakończoną sukcesem, przeprowadzono we współpracy Głównego Instytutu Górnictwa w Katowicach, Technicznego Uniwersytetu VSB w Ostrawie oraz Instytutu Geoniki ASCR w Ostrawie. Niniejszy artykuł przedstawia przebieg procesu kalibracji modelu numerycznego odrzwi w warunkach obciążeń statycznych. W efekcie tych działań uzyskano model komputerowy odrzwi odwzorowujący ich pracę w stanowisku badawczym. Opracowany model może być wykorzystywany do obliczania nośności innych typów odrzwi. Zmiany parametrów odrzwi wpływających na ich nośność, takich jak własności mechaniczne stali, wielkość momentu dokręcenia nakrętek śrub strzemion, współczynnik tarcia itp. Mogą być zmieniane w modelu stosunkowo szybko