Putkistoyhteiden mallintamisen sisällyttäminen lujuuslaskentaohjelmistoon

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark Aalto

Authors

Date

2006

Department

Konetekniikan osasto

Major/Subject

Lujuusoppi

Mcode

Kul-49

Degree programme

Language

fi

Pages

54

Series

Abstract

Putkistomallit sisältävät erilaisia haaroituksia ja säiliöitä. Niiden mallinnuksen tarkkuus ei ole aina riittävä, jos käytetään pelkkää putkielementtiä ja kuvataan säiliöt täysin jäykkinä tukina. Haaroitukset ja säiliöt ovat usein geometrialtaan monimutkaisia ja niiden mallintaminen manuaalisesti FEM-ohjelmistoilla on työlästä ja aikaa vievää. Mallintamista voidaan yksinkertaistaa, jos osamallin kuorielementtiverkkoja voidaan luoda automaattisesti antamalla yksinkertaisia mittoja, jotka saadaan luettua suoraviivaisesti teknisistä piirustuksista. Säiliöstä tai haaroituksesta luotujen kuorielementtiverkkojen avulla voidaan laskea osamallista erilaisia jäykkyyksiä. Jäykkyyksiä voidaan käyttää putkistomallin liitossolmuissa reunaehtoina kuvaamaan osamallin jäykkyysominaisuuksia. Tämä parantaa laskentatarkkuutta. Myös laskenta nopeutuu verrattuna siihen, että mallissa käytettäisiin haaroitusten tai säiliöiden kuorimalleja. Laskettuja jäykkyyksiä ovat osamallin liitossolmuihin kondensoitu jäykkyysmatriisi tai reunaehtojouset. Jäykkyysmatriisi vastaa täydellisesti tuloksiltaan kokonaan kuorilla mallinnettua osamallia. Reunaehtojouset toimivat suorakulmaisissa geometrioissa varsin hyvin, mutta niiden toimivuus pitää aina varmistaa tapauskohtaisesti uudenlaisissa geometrioissa. Tässä diplomityössä keskityttiin reunaehtojousien osalta suorakulmaiseen geometriaan. Jotta putkiston reunaehtoina käytetyt jäykkyydet pystytään tuottamaan ja ottamaan käyttöön, tässä työssä on kehitetty putkielementin liitos kuorielementteihin (1D->3D). Se on toteutettu putkielementin pään solmun ja kuorielementtien solmujen välille asetetulla palkkiristikolla. Palkkiristikossa on jäykät palkit, joilta on vapautettu pituusakselin suuntainen vapausaste. Liitos mahdollista poikkipinnan muodonmuutokset ja siirtää kuormat putkielementin ja kuorielementtien välillä eikä aiheuta suuria jännityshäiriöitä.

Description

Supervisor

Tuhkuri, Jukka

Thesis advisor

Torkkeli, Eero

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120552815

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK