Analiza dvoslojnih prostorskih nosilcev s podajnim stikom
Analysis of two-layer spatial beams with inter-layer slip

slovenski

2022

deformacijski končni element   kompozitni nosilci   podajen stik   prostorska analiza   strižne deformacije

Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije
(Obvezni izvod spletne publikacije)

V članku je predstavljen nov matematični in numerični model za analizo dvoslojnih prostorskih nosilcev s podajnim stikom. Novosti v predstavljenem matematičnem in numeričnem modelu je več. Prva novost je ta, da model omogoča analizo vpliva strižnih deformacij na togost dvoslojnih prostorskih nosilcev. Druga novost modela je v tem, da se sloja na stiku lahko zamakneta v vzdolžni in prečni smeri, medtem ko zamiki pravokotno na ravnino stika niso možni. Pomembna novost modela pa je tudi ta, da so osnovne enačbe modela konsistentno ločene v dve nepovezani skupini. S tem se med reševanjem enačb izognemo negativnim vplivom singularnosti zaradi veznih enačb. V predstavljenem numeričnem modelu so enačbe rešene z metodo končnih elementov. V ta namen je bila razvita nova družina deformacijskih končnih elementov, pri katerih vse deformacijske količine modela nosilca interpoliramo z Lagrangevimi polinomi poljubne stopnje. Z vpeljavo deformacijskih končnih elementov se izognemo vsem vrstam blokiranj, ki so značilne za končne elemente, zasnovane na pomikih. S konvergenčnimi in parametričnimi študijami, predstavljenimi v članku, je bilo ugotovljeno: (i) da so deformacijski končni elementi zelo natančni in zato primerni za analizo dvoslojnih prostorskih nosilcev, (ii) da podajnost stika med slojema nosilca bistveno vpliva na velikosti fizikalnih količin in se jo zato pri analizi dvoslojnih prostorskih nosilcev mora upoštevati in (iii) da je vpliv strižnih deformacij na togost dvoslojnih prostorskih nosilcev s podajnim stikom manjši kot pri homogenih prostorskih nosilcih.

23.08.2023