Stability and durability of aluminium frame structures
Uimonen, Seppo (2017)
Diplomityö
2017
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201708308366
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201708308366
Tiivistelmä
Finite element analysis performs an important role in material strength analysis of today. By finite element analysis and aid of developed computational methods it is possible to solve stresses and reactions for complex structures in three dimensions. Background of the study was to improve efficiency and accuracy of material strength analysis by replacing simplified analytical formulae and employ the use of finite element analysis in aluminum frame structures.
The objective of the research was to create a computational model that would be give stability, design resistance and support reactions of defined aluminum frame structures when inputting environmental loads and dimensions of the structure. Research gave out information about the optimal number, angle and location of supports and stress distribution of structure. The research can be used as basis for ensuring stability, durability, and refining self-weight and visual aspects. Äärellisten elementtien menetelmällä on suuri merkitys nykyajan lujuuslaskennassa. Äärellisten elementtien menetelmällä ja kehittyneen tietokoneavusteisen laskennan avulla on mahdollista ratkaista jännityksiä ja tukireaktioita monimutkaisissa kolmiulotteisissa rakenteissa. Tutkimuksen taustalla oli halu parantaa lujuuslaskennan tehokkuutta ja tarkkuutta, korvaamalla yksinkertaistetut analyyttiset kaavat äärellisten elementtien menetelmällä alumiinikehärakenteissa.
Tutkimuksen tavoitteena oli luoda laskentamalli joka antaisi tiedon stabiliteetista, kuormituskestävyydestä ja tukireaktioista alumiinikehärakenteissa, kun lähtötietoina annetaan rakenteen mittasuhteet ja siihen kohdistuvat voimat. Tutkimus antoi tietoa tukien optimaalisesta määrästä, kulmista, sijainnista ja jännitysjakaumasta rakenteessa. Tutkimusta voidaan käyttää taustana varmistaessa rakenteen stabiliteetti ja kestävyys sekä hienosäätäessä omamassaa sekä ulkonäköseikkoja.
The objective of the research was to create a computational model that would be give stability, design resistance and support reactions of defined aluminum frame structures when inputting environmental loads and dimensions of the structure. Research gave out information about the optimal number, angle and location of supports and stress distribution of structure. The research can be used as basis for ensuring stability, durability, and refining self-weight and visual aspects.
Tutkimuksen tavoitteena oli luoda laskentamalli joka antaisi tiedon stabiliteetista, kuormituskestävyydestä ja tukireaktioista alumiinikehärakenteissa, kun lähtötietoina annetaan rakenteen mittasuhteet ja siihen kohdistuvat voimat. Tutkimus antoi tietoa tukien optimaalisesta määrästä, kulmista, sijainnista ja jännitysjakaumasta rakenteessa. Tutkimusta voidaan käyttää taustana varmistaessa rakenteen stabiliteetti ja kestävyys sekä hienosäätäessä omamassaa sekä ulkonäköseikkoja.