OBLICZENIOWA ANALIZA

CZĘŚCI MASZYN

 

 

Temat:

           Dla belki przedstawionej na rysunku powiększyć stateczność tak aby ograniczeniem nośności stała się plastyczność materiału. Kątownik 120x60x4

 

Materiał:

            stal stopowa 15HGM  Rm=950MPa    Re=800MPa    A5=0,11

Wszystkie obliczenia przeprowadzono przy pomocy modelu powłokowego.

 

Model obliczeniowy.

 

    Kątownik bez zmian.

Obciążenie siłą w płaszczyżnie XZ

Naprężenia dla siły krytycznej.

Wykres przemieszczeń dla punktu środkowego.

Utrata stateczności nastąpiła przy  0,26Fn

Fn -obciążenie nominalne

 

Obciążenie siłą w płaszczyżnie XY

Naprężenia dla siły krytycznej.

 

Wykres przemieszczeń dla punktu środkowego.

Utrata stateczności nastąpiła przy  0,106Fn

Położenie głównych centralnych osi bezwładności.

 

Przykładając obciążenie do kontownika w różnych kierunkach otrzymano.
 Kierunek przyłożenia   obciążenia          Wartość siły

                xFn

        Uwagi:
               0,106                                 utrata stateczności
              0,26                                    utrata stateczności
              0,133                                     utrata stateczności
               0,28                                  utrata stateczności
              0,385

        przekroczona została granica  plastyczności bez utraty stayeczności

               0,17

                                utrata stateczności

                0,29    

     przekroczona została granica plastyczności bez utraty stayeczności

               0,308

      przekroczona została granica plastyczności bez utraty stayeczności

    Fn -obciążenie nominalne

 

 Kątownik po zmianach.

 

Kontownik po wstawieniu dwóch żeber.

 

 

Obciążenie siłą w płaszczyżnie XY

Naprężenia.

 

Wykres przemieszczeń dla punktu środkowego

Utrata stateczności nienastąpiła. Granica plastyczności została przekroczona przy   0,32Fn

 

Obciążenie siłą w płaszczyżnie XZ

Naprężenia dla siły krytycznej.

 

Utrata stateczności nastąpiła przy  0,115Fn

 

Kontownik po wstawieniu pięciu żeber.

Obciążenie siłą w płaszczyżnie XY

 

 

Utrata stateczności nastąpiła przy  0,28Fn

 

Obciążenie siłą w płaszczyżnie XZ

 

Utrata stateczności nastąpiła przy  0,1Fn

 

Kontownik po przyspawaniu płyty na dłuższym boku.

Szerokość nakładki 20mm

 

Obciążenie siłą 10xFn w płaszczyżnie XZ

 

Kątownik nie traci stateczności, granica plastyczności zostaje przekroczona przy  7Fn

Naprężenia dla obciążenia nominalnego

 
Sposób przyłożenia obciążenia          Wartość siły   xFn       Uwagi:
                   0,23          przekroczona została granica            plastyczności bez utraty stayeczności
                 0,36          przekroczona została granica            plastyczności bez utraty stayeczności

   Fn -obciążenie nominalne

 

Kontownik po przyspawaniu płyty na obydwu bokach.

 

 

Naprężenia przy obciążeniu nominalnym

 

Naprężenia prz obciążeniu 9,8Fn

 
Sposób przyłożenia obciążenia Maksymalne naprężenia przy obciążeniu nominalnym (MPa)
                  67,36
                   81,5

 

 

Wnioski:

     aby ograniczeniem nośności stała się granica plastyczności najłatwiej jest aby odpowiednio ustawić kątownik

    cel postawiony w zadaniu można również uzyskać odpowiednio usztywniając kątownik

najlepiej jest jednak zastosować zamiast kątownika (po co go ulepszać) np. dwuteownik