Kaksipuoleisen pitkittäisen rivan porrastuksen vaikutus jännityskonsentraatioihin
Lahtinen, Juho (2018)
Kandidaatintyö
2018
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018052924959
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018052924959
Tiivistelmä
Tässä kandidaatintyössä tavoitteena on selvittää kaksipuoleisen pitkittäisen rivan porrastuksen vaikutus jännityskonsentraatioihin. Porrastukset toteutetaan leveys- ja pituussuunnissa, sekä niiden yhdistelmässä. Porrastuksen vaikutuksia jännityskonsentraatioihin tutkitaan veto- ja taivutuskuormituksilla. Jännityskonsentraatioiden määrittäminen suoritetaan äärellisten elementtien menetelmällä ohjelmistoavusteisesti.
Porrastuksen vaikutusta jännityskonsentraatiokertoimiin tarkasteltiin rakenteellisen ja lovijännityksen tasolla, selvittäen Ks, Ktot sekä Kt kertoimet. Vaikutukset laskettiin kasvattaen porrastussuhdetta e/t. Tulosten perusteella porrastus voi sekä kasvattaa että pienentää liitoksessa esiintyviä suurimpia jännityskonsentraatioita. Porrastaminen vaikuttaa maksimijännityksen sijaintiin rakenteessa. Veto- ja taivutuskuormituksen tapauksissa jännityskonsentraatiokertoimien muutoksen poikkeavat toisistaan. Taivutuskuorma vaikuttaa eniten lovenmuotolukuun Kt, kun vetokuormituksella suurin vaikutus kohdistuu Ktot-kertoimeen. Objective of this bachelor’s thesis is to study the effect of two-sided longitudinal gusset offset on stress concentration. Offset is set on width direction, longitudinal direction and their combination. Examined joint is loaded separately with pure membrane stress and bending stress. Stress concentration factors are obtained using FEM software.
Offset effects on stress concentration factors were examined on structural stress and notch stress. Ks, Ktot and Kt factors were obtained. Effects were calculated increasing e/t offset ratio. According to results, offset can increase or decrease stress concentration factors. Offset effects on location of maximum stress concentrations. Membrane stress and bending stress results vary from each other. Bending stress effects mostly to Kt while membrane stress has more effect on Ktot.
Porrastuksen vaikutusta jännityskonsentraatiokertoimiin tarkasteltiin rakenteellisen ja lovijännityksen tasolla, selvittäen Ks, Ktot sekä Kt kertoimet. Vaikutukset laskettiin kasvattaen porrastussuhdetta e/t. Tulosten perusteella porrastus voi sekä kasvattaa että pienentää liitoksessa esiintyviä suurimpia jännityskonsentraatioita. Porrastaminen vaikuttaa maksimijännityksen sijaintiin rakenteessa. Veto- ja taivutuskuormituksen tapauksissa jännityskonsentraatiokertoimien muutoksen poikkeavat toisistaan. Taivutuskuorma vaikuttaa eniten lovenmuotolukuun Kt, kun vetokuormituksella suurin vaikutus kohdistuu Ktot-kertoimeen.
Offset effects on stress concentration factors were examined on structural stress and notch stress. Ks, Ktot and Kt factors were obtained. Effects were calculated increasing e/t offset ratio. According to results, offset can increase or decrease stress concentration factors. Offset effects on location of maximum stress concentrations. Membrane stress and bending stress results vary from each other. Bending stress effects mostly to Kt while membrane stress has more effect on Ktot.