Levyjäykisteen pään kääntämisen vaikutus jännityskonsentraatioihin

Abstract

Tässä kandidaatintyössä tutkitaan levyjäykisteeseen kohdistuvaa rakenteellista jännityskon-sentraatiota hot spot -menetelmän avulla rakenteellisin muutoksin. Tutkimuksessa taivute-taan levyjäykiste rivan päätä eri kulmin ja rivan kärjen pituuksin. Taivutuskulmina käytetään 0°-90° sekä rivan kärjen pituuksina 20 mm ja 40 mm. Hot spot -jännitystä varten tehdään FE eli elementtimenetelmä analyysit, joista rakenteellinen jännityskonsentraatio lasketaan. Kandidaatintyössä käsitellään myös teoriaa hot spot -jännityksen laskentaa sekä muutaman muun tutkimuksen tuloksia poikittaisuudesta rivan kärjessä. Toisessa tutkimuksessa tulokset esittivät poikittaisuuden vähentävän jännityskonsentraatiota rivan kärjessä. Toisessa tutki-muksessa todetaan rivan kääntämisen vähentävän jännityskonsentraatiota rivassa. Tuloksiksi huomataan, että rivan kärjen taivuttaminen vaikuttaa rakenteelliseen jännityskon-sentraatioon vasta 45° kulman jälkeen, jolloin konsentraatio alkaa pienentyä. Tuloksista huo-mattiin myös, että taivutusjännityskomponentti alkoi laskea 45°:n kulman jälkeen. Johtopäätöksiksi saatiin, että vasta 45° jälkeen saadaan vasta hyötyä rivan taivuttamisesta. Jatkotutkimuksina voitaisiin vaihtaa rakenteen kuormitusta kalvojännityksestä taivutusjän-nitykseen, tehdä rivan suorasta osasta kaareva, ylitaivuttaa ripaa 90° jälkeen ja tutkia tuloksia esimerkiksi tehollisen lovijännityksen menetelmällä.

This bachelor’s thesis is a research about longitudinal gussets and how inclining the tip of the stiffener effects on structural stress concentration. Analyses conducted using hot spot method and using FE-analysis. The tip of the stiffener are bend from 0° to 90° using two different size of the head 20 mm and 40 mm. In this bachelor’s thesis is some theory about hot spot method. Review about articles that handle cross plate stiffeners. Results are that bending of plate stiffener head are useful after 45° bending angle. Then stress concentration decreased. It can be concluded that if you bend more than 45°. Further research could be about using different load and change membrane load to bending load, change the constraints, over bend stiffener head over 90° and research with effective notch method.