ANALIZA OBIEKU
Obliczenia przeprowadziłem dla kilku grubości blachy w celu znalezienia najbardziej optymalnego rozwiązania, które byłoby zdolne przenieść zadane obciążenie. Grubości zmieniałem osobno dla górnej półki i dla reszty elementu.
Stany naprężeń są pokazane wg hipotezy Hubera odpowiednio dla podanych grubości:
- Pierwsze obliczenia zrobiłem dla grubości g=2mm całego elementów .
Maksymalne naprężenie wystąpiło w półce wartość ponad 2400MPa.
- Najpierw redukowałem naprężenia w pólce wiec zwiękzyłem grubość półki do 3mm a reszty 2mm.
Naprężenia w półce spadły do około 1100MPa, maksymalne naprężenia wystąpiły teraz w dolnej części rury zewnętrznej w miejscu styku z rurą wewnętrzną i wynoszą 1241Mpa.
- Grubość półki 4mm grubość reszty 2mm
Naprężenie w półce zmalały do około 500MPa wiec zwiększam teraz grubość pozostałych elementów
Grubość półki 4mm grubość reszty 3mm
Jak widać naprężenie maksymalne jest teraz pod prętem (przetyczką) wynosi 843MPa. Wartość tego naprężenia będzie duża, ponieważ w tym miejscu jest styk punktowy. Tym fragmentem konstrkcji nie będę się zajmował, wiec po usunięciu tego fragmentu naprężenia wyniosły.
Naprężenie maksymalne w pólce wynosi 667MPa.
Grubość półki 5mm grubość reszty 4mm
Jak mówiłem fragmentem styku pręta nie będę się zajmował wiec naprężenia po usunięciu tego fragmentu wyglądają następująco.
Naprężenie półki dalej przekraczają Re wiec zwiększamy grubość.
Grubość półki 6mm grubość reszty 5mm
Dalej naprężenie w półce nie mieści się w granicy Re, aby zejść poniżej granicy plastyczności należało by dalej zwiększać grubości elementów ale jest to rozwiązanie "mało ambitne". Wiec spróbowałem znaleźć bardzie zadowalające mnie rozwiązanie. OPTYMALIZACJA
Wykres zmiany naprężenia do zmiany grubość materiału.
Wykres przemieszczenia w zależności od grubości elementu
Jak widać aby stojak spełniał swoje zadanie to grubość półki powinna wynosić wiecje niż 6mm a grubość pozostałych elementów ponad 5mm.