1935182122

1.3 Przegląd literatury 8

Rozdział 2. zawiera podstawowe informacje o metodzie elementów skończonych. Podane zostały wytyczne, dotyczące budowy modelu numerycznego, jego kształtu i warunków brzegowych. Przedstawiony został problem analizy zmęczeniowej konstrukcji w odniesieniu do MES.

Rozdział 3. dotyczy problematyki zmęczenia materiału. Przedstawiono w nim mechanizm inicjacji i rozwoju pęknięcia zmęczeniowego. Omówione zostały dwie rozpatrywane w pracy metody analizy zmęczeniowej: Koncepcję Naprężeń Nominalnych i metodę opartą na mechanice uszkodzeń. Przedstawiono sposoby uwzględnienia w analizie zmęczeniowej naprężenia średniego oraz omówiono analizę zmęczeniową konstrukcji przy złożonym stanie naprężenia. Podano warunki oraz definicję powierzchni zniszczenia zmęczeniowego oraz przedstawiono funkcję utraty nośności materiału. Omówiono implementacje numeryczne (algorytmy) dla koncepcji naprężeń nominalnych oraz analizy zmęczeniowej za pomocą mechaniki uszkodzeń w programie FEAP. Przedstawiono przykłady oceny trwałości zmęczeniowej cylindra hydraulicznego oraz analizę rozwoju pęknięć zmęczeniowych.

Rozdział 4. przedstawia najczęściej stosowane w praktyce wskaźniki niezawodności konstrukcji, narażonych na zmęczenie materiału. Omówione zostały wskaźniki otrzymane na podstawie wykresu Goodmana. Wykonano analizę niezawodności cylindra hydraulicznego.

Rozdział 5. poświęcony jest algorytmom analizy wrażliwości i optymalizacji ze względu na częstotliwości drgań własnych konstrukcji. Omówiono zjawisko rezonansu i niebezpieczeństwa jakie ze sobą niesie. Wyprowadzono analityczne wzory pozwalające na analizę wrażliwości wartości własnych konstrukcji na dowolny parametr projektowy. Uwzględniono przypadki konstrukcji charakteryzujące się wielokrotnymi wartościami własnymi. Omówiono odpowiednie algorytmy numeryczne.

W rozdziale 6. przedstawiono algorytm analizy wrażliwości oraz sposób jego implementacji w programie FEAP. Zaproponowano funkcje celu jako oddalenie częstości drgań własnych konstrukcji od częstości wymuszenia. Przedstawiono przykłady optymalizacji płyty usztywnionej oraz walu turbiny energetycznej. Wyniki zostały zbadane pod kątem wpływu optymalizacji na trwałość zmęczeniową konstrukcji.

Rozprawę kończy podsumowanie zawierające wnioski oraz perspektywy dalszej

pracy.

Dodatek A zawiera krótki opis programu FEAP oraz wprowadzone przez autora nowe komendy języka makr FEAP.

1.3 Przegląd literatury

Niniejsza praca obejmuje problematykę analizy i projektowania konstrukcji obciążonych silami zmiennymi w czasie. Metoda Elementów Skończonych (MES) jest