1. |
2. Razvoj novih končnih elementov za numerično modeliranje prečno razpokanih vitkih nosilcev z linearno spreminjajočo se širino in/ali višino pravokotnega prerezaDenis Imamović, 2021, doktorska disertacija Opis: Za upogibno analizo vitkih ravninskih nosilcev s prečno razpoko smo v disertaciji izpeljali štiri nove tri-vozliščne linijske končne elemente z dodatno prostostno stopnjo na lokaciji razpoke. Izpeljani elementi so uporabni za numerično modeliranje treh različnih primerov linearnega spreminjanja pravokotnega prečnega prereza: za linearno spreminjajočo se širino ob konstantni višini, za linearno spreminjajočo se višino ob konstantni širini ter za hkratno linearno spreminjajočo se širino in višino prereza. V poenostavljenem računskem modelu razpokanega nosilca, ki temelji na Euler-Bernoullijevi teoriji majhnih pomikov, je razpoka predstavljena z nadomestno rotacijsko vzmetjo, ki povezuje oba sosednja elastična podsegmenta. Najprej smo z uporabo osnovnih polinomskih interpolacijskih funkcij četrte stopnje izpeljali aproksimativni končni element, ki je univerzalen in primeren za analizo vseh treh primerov linearnega spreminjanja prereza kot tudi za analizo prizmatičnih nosilcev. Vendar je za doseganje rezultatov, ki konvergirajo k točnim rešitvam diferencialnih enačb, treba uporabiti več takih končnih elementov. Nato smo z rešitvijo diferencialne enačbe statičnega upogiba za vsak primer linearnega spreminjanja širine in/ali višine prečnega prereza posebej dobili še tri komplete (za statično analizo) točnih interpolacijskih funkcij, iz katerih smo izpeljali še ostale tri končne elemente, ki zaradi logaritemskih členov v rešitvah zahtevajo ločene rešitve in ne dopuščajo uporabe končnega elementa s hkratnim spreminjanjem obeh dimenzij za obe enostavnejši spreminjanji dimenzije. Za vse štiri izpeljane končne elemente smo v zaključeni obliki podali vse izraze materialnih in geometrijskih togostnih matrik, masnih matrik ter obtežnih vektorjev. Uporabnost vseh izpeljanih izrazov končnih elementov smo za vse tri primere spreminjanja prereza prikazali za tri tipične (statično, uklonsko in modalno) analize enostavnih konstrukcij. Numerične analize z vsemi izpeljanimi končnimi elementi so bile izvedene v programu Mathematica. Natančnost rezultatov vseh analiz poenostavljenih linijskih modelov smo verificirali tudi z natančnejšimi in neodvisnimi, vendar mnogo bolj računsko zahtevnejšimi, 2D- oz. 3D-modeli končnih elementov v komercialnem programu SAP2000. Pri statični analizi, kjer je to bilo edino mogoče, smo rezultate dodatno preverili še z analitičnimi rešitvami diferencialnih enačb poenostavljenega modela.
Pri vseh analizah so se kot nedvomno boljši izkazali statično točni končni elementi, ki pri osnovni diskretizaciji z enim končnim elementom izkazujejo v splošnem boljše ujemanje z 2D- oz. 3D-modelom. Rezultati izvedenih analiz tudi kažejo, da smo z vpeljavo prečnega pomika kot dodatne prostostne stopnje na lokaciji razpoke pri uklonski in dinamični analizi pri vseh poenostavljenih modelih dobili bistveno hitrejšo konvergenco rezultatov. S tem smo dosegli najpomembnejši cilj, saj bodo novi končni elementi, poleg aplikacije za klasično linearno kot tudi nelinearno analizo odziva na znano oz. s predpisi definirano (npr. v potresnem inženirstvu) obtežbo, omogočali hitrejšo in s tem učinkovitejšo izvedbo inverzne identifikacije razpokanih linijskih konstrukcij z linearno spreminjajočimi prerezi.
Dodatno smo uporabnost in učinkovitost univerzalnih končnih elementov prikazali na dveh inženirsko zahtevnejših primerih s področja gradbeništva. Na področju razvoja inovativnega železniškega praga so se predlagani končni elementi za analize vpliva popuščanja zvarov v primerjavi s standardnimi končnimi elementi izkazali kot uspešnejši. S tem primerom smo potrdili, da lahko predlagane končne elemente namesto za modeliranje razpok uspešno uporabimo tudi za ostale nezveznosti zasukov. V drugem primeru pa smo z uporabo predlaganih končnih elementov in nelinearno definicijo rotacijske vzmeti izvedli nelinearno statično potisno analizo armirano betonskega nosilca, ki izkazuje dobro ujemanje rezultatov poenostavljenega modela z eksperimentom.
Ključne besede: upogib nosilca, prečna razpoka, metoda končnih elementov, trivozliščni končni element, matematični model, linearno spreminjanje dimenzij, pravokotni prerez, statična analiza, dinamična analiza, uklonska analiza, nelinearna potisna analiza
Objavljeno v DKUM: 15.06.2021; Ogledov: 1380; Prenosov: 190
 Celotno besedilo (9,72 MB) |
3. Vpliv vrste in geometrije zvarnega spoja na koncentracijo napetosti : diplomsko deloRok Skerbiš, 2020, diplomsko delo Opis: Zaradi predvidene dolge obratovalne dobe tirnih vozil je trdnost in ustrezno dimenzioniranje nosilnih delov le-teh izjemnega pomena. To velja še posebej za nosilni okvir podvozja tirnega vozila, ki je v splošnem konstrukcija zvarjena iz pločevin različnih debelin in oblik. Namen diplomskega dela je določitev faktorjev koncentracij napetosti na kritičnih mestih zvarnih spojev v odvisnosti od vrste geometrije in kombinacije zvarnih spojev. Za določitev omenjenih faktorjev so bile uporabljene računalniške simulacije po metodi končnih elementov. Na podlagi dobljenih faktorjev se lahko opredeli FAT razred vsakega izmed zvarov, pri čemer velja, da zvaru z najvišjim faktorjem pripada najnižji FAT razred. Končni rezultat dela predstavlja iz standardov dobljena Wöhlerjeva krivulja za posamezen zvar, ki se lahko primerja z Wöhlerjevo krivuljo dinamičnih preizkusov. Na ta način se lahko ugotovi ali so rezultati dobljeni z računalniškimi simulacijami primerljivi z rezultati preizkusov.
Ključne besede: tirno vozilo, zvarni spoj, faktor koncentracije napetosti, trajna dinamična trdnost, računalniško podprto konstruiranje, metoda končnih elementov
Objavljeno v DKUM: 01.09.2020; Ogledov: 1136; Prenosov: 139
Celotno besedilo (3,60 MB) |
4. Finančna analiza postavitve objekta za malo kmetijsko mehanizacijoMarko Slomšek, 2017, magistrsko delo/naloga Opis: V magistrskem delu je predstavljena finančna analiza postavitve objekta, kjer se bomo ukvarjali s servisiranjem male kmetijske mehanizacije (4-taktne vrtne kosilnice, motorne kose in motorne žage). Za oceno investicije smo uporabili statične in dinamične metode ocenjevanja investicij, s poudarkom na primerjalni analizi stroškov in prihodkov - CBA analiza (Cost-Benefit Analysis). Za potrebe časovnega načrtovanja analizirane investicije je bila uporabljena metoda kritične poti (Critical Path Method). Ugotovljeno je bilo, da bi podjetje v primeru servisiranja posameznega stroja poslovalo z izgubo zaradi negativnih letnih denarnih tokov. Letne izgube bi znašale – 2.002,28 € za 4-taktne vrtne kosilnice, – 4.059,40 € za motorne kose in – 4.686,52 € za motorne žage. Za pozitivno poslovanje servisa bi bilo potrebno združiti servis vseh treh strojev. Letni denarni tok bi v tem primeru dosegel vrednost 5.699,96 €. Investicija bi se po statični metodi povrnila v 2,81 letih, po dinamični metodi; z oceno neto sedanje vrednosti (NSV); pa bi se investicija povrnila v četrtem letu poslovanja. Z metodo kritične poti je bilo mogoče iz dogodkovnega mrežnega diagrama razbrati, da je najdaljša pot v diagramu znašala 64 dni.
Ključne besede: ocena investicije, statična metoda, dinamična metoda, CBA analiza, dogodkovni mrežni diagram, metoda kritične poti.
Objavljeno v DKUM: 17.02.2017; Ogledov: 1950; Prenosov: 285
Celotno besedilo (1,55 MB) |
5. NAČRTOVANJE VOZIŠČNE KONSTRUKCIJE Z UPOŠTEVANJEM TRAJNIH DEFORMACIJ V NEVEZANI NOSILNI PLASTIJernej Dolinšek, 2011, diplomsko delo Opis: Diplomsko delo predstavlja splošen opis voziščne konstrukcije, sledi dimenzioniranje voziščne konstrukcije z uporabo tehničnih specifikacij za javne ceste ter izračun napetostno deformacijskega stanja v nevezani nosilni plasti. Izračun napetosti in deformacij izvedemo po metodi končnih elementov z uporabo geotehničnega programa Plaxis. Dobljene rezultate analiziramo in jih primerjamo z izmerjenimi rezultati na terenu.
V drugem delu diplomske naloge so na praktičnem primeru uporabe murskih prodov prikazani rezultati laboratorijskih preiskav različnih mešanic murskega proda in s pomočjo matematičnih metod izračunane napetosti in deformacije. Rezultati pokažejo, da se z uporabo drobljenih prodov trajne deformacije v nevezani nosilni plasti bistveno zmanjšajo.
Ključne besede: voziščna konstrukcija, nevezana nosilna plast, prometna obremenitev, program Plaxis, dinamična obremenitev, tehnične specifikacije, trajne deformacije, napetostno stanje, metoda končnih elementov
Objavljeno v DKUM: 20.04.2011; Ogledov: 3778; Prenosov: 638
Celotno besedilo (3,51 MB) |
6. |
7. |
8. |
9. |
