UMÍSTĚNÍ SVARU A JEHO VLIV NA KONCENTRACI NAPĚTÍ
DOI:
https://doi.org/10.46585/pc.2021.2.1738Klíčová slova:
optimalizace rozložení svaru, součinitel hodnoty svarového spoje, svařenec, metoda konečných prvků (MKP), koncentrace mechanického napětíAbstrakt
Příspěvek se zabývá umístěním svarů rámu a jejich vlivem na pevnost konstrukce. U konstrukce rámu je nutné brát zřetel na minimalizaci hmotnosti při zachování jeho dostatečné pevnosti a únosnosti. Za tímto účelem byl vytvořen 3D model rámu, který odpovídá reálnému provedení rámu, a tento model byl podroben analýze metodou konečných prvků (MKP). Na základě této analýzy byly vytipovány oblasti s koncentrací napětí. Požadavkem je, aby pokud možno se směr svarů co nejméně vyskytoval v oblastech vysokého mechanického napětí. Díky vhodnému uspořádání svarů může dojít ke snížení hmotnosti rámu díky použití profilů s nižší tloušťkou stěny při zachování požadované pevnosti. Návrhem vhodného směru svarů a kontrolních zkoušek mohl být zvýšen sooučinitel hodnoty svarového spoje v dané oblasti a tím i maximální dovolené namáhání.
Stažení
Reference
Akin, J. E. 2009. Finite Element Analysis Concepts via SolidWorks. Houston, Texas: Rice University.
Brdečko, L. Pružnost a plasticita II. Učební text. VUT Brno.
Brožovský, J. a Materna A. 2012. Metoda konečných prvků ve stavební mechanice. Vysoká škola báňská, Technická univerzita Ostrava, Západočeská univerzita Plzeň.
Caban, J., Nieoczym, A., & Gardyński, L. 2021. Strength analysis of a container semi-truck frame. Engineering Failure Analysis, 127, 105487. doi: 10.1016/j.engfailanal.2021.10
Česká agentura pro standardizaci. 2018. ČSN EN ISO 17635 (051170): Nedestruktivní zkoušení svarů –Obecná pravidla pro kovové materiály.
Dižo, J., Blatnický, M., Droździel, P., Semenov, S., Mikhailov, E., Kurtulík, J. 2021. Strength analysis of an off-road lorry frame. Scientific Journal of Silesian University of Technology, 110, 23-33. ISSN: 0209-3324. doi: https://doi.org/10.20858/sjsutst.2021.110.2
Gill, J. a Singh, J. 2012. Effect of welding speed and heat input rate on stress concentration factor of butt welded joint of IS 2062 E 250 A steel. International Journal of Advanced Engineering Research and Studies, 1(3), 98-100.
Kurowski, P. 2014. Engineering Analysis with SolidWorks Simulation 2014. SDC Publications.
Kurtulmuş, M., Doğan, E. 2021. The effects of undercut geometry on the static stress concentration factor of welds, Emerging Materials Research, 10(3), 272-277.
Meng, X., Qin, G., Bai, X. a Zou, Z. 2016. Numerical analysis of undercut defect mechanism in high-speed gas tungsten arc welding. Journal of Materials Processing Technology, 236. doi: 10.1016/j.jmatprotec.2016.05.020
Napierała, R. 2019. Numerical-experimental static analysis of the effort of the crossbar-longeron in the semi-trailer frame. AIP Conference Proceedings 2078.
Narayan, Pathak, K.K. 2022. Numerical Analysis of Multilevel Eccentric Chevron Braced Frame for Improved Inelastic Behavior. Practice Periodical on Structural Design and Construction, vol. 27.
Pagáč, M. 2014. Pevnostní analýza svařované konstrukce. http://www.mujsolidworks.cz http://www.mujsolidworks.cz/pevnostni-analyza-svarovane-konstrukce-2/ [cit. 2021-10-08].
Planchard, D.C. 2014. SolidWorks 2015 Reference Guide. SDC Publications.
Shigley, J. E., Mischke, C. R., Budynas, R. G. a Vlk, M., ed. 2010. Konstruování strojních součástí. Překlady vysokoškolských učebnic. Brno: VUTIUM.
Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. 2011. ČSN EN 1993-1-1: Navrhování ocelových konstrukcí.
Vojtěch, D. 2010. Materiály a jejich mezní stavy. Praha: Vydavatelství VŠCHT.
Walport, F., Arrayago, I., Gardner, L. a Nethercot, D.A. 2021. Influence of geometric and material nonlinearities on the behavior and design of stainless steel frames. Journal of Constructional Steel Research, vol. 187.
Zhang, P.M., Wang, W. a Zhang, W.C., 2014. Finite Element Modal Analysis of a Semi-Trailer Frame. AMM 685, 199–203.
Zienkiewicz, O. C. a Taylor R. L. 2000. The finite element method. 5th ed. Boston: Butterworth-Heinemann
Stahování
Publikováno
Jak citovat
Číslo
Sekce
Licence
Copyright (c) 2021 Petr Jilek, Jan Berg
Tato práce je licencována pod Mezinárodní licencí Creative Commons Attribution 4.0 .
Přijat 2021-11-25
Publikován 2021-12-30
