Analiza čvrstoće kružnog kanalskog poklopca

završni rad

• Naslov (engleski): Strength analysis of circular manhole cover
• Autor: Ivona Borošić
• Mentor: Martina Lovrenić - Jugović (mentor)
• Član povjerenstva: Zoran Glavaš (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Martina Lovrenić - Jugović (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ladislav Lazić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Metalurški fakultet; Sisak
• Datum i država obrane: 2016-07-22, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Metalurgija; Mehanička metalurgija

Sažetak

U radu je analiziran problem nosivosti kruţnog kanalskog poklopca (šahte) za odabranu vrstu
materijala. Korištenjem programskog paketa Autodesk Simulation Mechanical u edukacijskoj
verziji provedena je trodimenzionalna linearna statiĉka analiza savijanja lijevanog kruţnog
kanalskog poklopca primjenom metode konaĉnih elemenata. Analiza je provedena u više
razliĉitih izvedbi konstrukcije poklopca. Pošto je kruţni poklopac s cirkularnim i radijalnim
rebrima cirkularno simetriĉan, u analizi je korištena geometrija samo jednog dijela kruţnog
poklopca. Taj dio poklopca prvo je diskretiziran konaĉnim elementima te su na njega
postavljeni uvjeti zadanog opterećenja, oslanjanja te rubni uvjeti cirkularne simetrije. Pošto su
analitiĉka rješenja ograniĉena na jednostavnije geometrijske probleme kao što je savijanje
tanke kruţne ploĉe time je prvo provedena numeriĉka simulacija za tanku kruţnu ploĉu.
Rezultati progiba, radijalnog te cirkularnog naprezanja dobiveni numeriĉkom simulacijom
usporeĊeni su s analitiĉkim rješenjem. U numeriĉkoj simulaciji ekvivalentna naprezanja
praćena su energijskom teorijom ĉvrstoće (HMH - von Mises). Nakon verifikacije numeriĉkih
rezultata, savijanja tanke kruţne ploĉe, na ploĉu su potom s donje strane najprije dodana
cirkularna rebra i provedena je simulacija savijanja u ovakvoj izvedbi ploĉe. Uoĉavanjem
egzistiranja popriliĉno velikih ekvivalentnih naprezanja na jednom dijelu ploĉe provedena je
sljedeća numeriĉka simulacija s dodavanjem radijalnih rebara. Analizirajući rezultate
zakljuĉuje se da dodavanjem cirkularnih i radijalnih rebara po donjem dijelu ploĉe
maksimalna ekvivalentna naprezanja s kruţnog poklopca prelaze na postavljena rebra.
Analizom rezultata zadnje simulacije napravljen je odabir materijala (nodularni ili sivi lijev) s
obzirom na zadanu nosivost.

Sažetak (engleski)

In this paper the loading problem of circular manhole cover for chosen type of material is analyzed. Using the software package Autodesk Simulation Mechanical in educational
version three-dimensional linear static analysis of bending casted circular manhole cover
using the finite element method was conducted. The analysis in several versions of the
different cover construction was conducted. As the circular cover with circular and radial ribs
is circularly symmetrical, in the analysis geometry of only one part of cover has been used.
Firstly, that part of the cover using the finite elements was discretized and then the boundary
conditions of specified load, reliance and boundary conditions of circular symmetry had set.
As analytical solutions are limited to simple geometric problems such as bending of thin
circular plate, in a first place a numerical simulation of a thin circular plate was carried out.
Results of deflection, radial and circular stresses obtained by numerical simulation with
analytical solution are compared. In numerical simulation equivalent stresses with energy
theory of strength (HMH - von Mises) were monitored. After verification of numerical results
of bending thin circular plate, on the bottom of plate the circular ribs were added and
numerical simulation of bending this design of plate was carried out. With notification of
existence of quite a large equivalent stress in one part of plate, another numerical simulation
with addition of radial ribs was carried out. Analyzing the results it was concluded that with
addition of circular and radial ribs at the bottom of cover maximum equivalent stress with the
circular cover passes to the ribs. By analyzing the results of the last simulation material
(ductile or grey iron) selection with respect to a given load was made.

• Ključne riječi: kružni kanalski poklopac; linearna analiza; metoda konačnih elemenata; nodularni i sivi lijev
• Ključne riječi (engleski): circular manhole cover; linear analysis; finite element method; ductile and grey iron
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:115:992932
• Studijski program: Naziv: Metalurgija; smjerovi: Metalurško inženjerstvo, Industrijska ekologija; Smjer: Metalurško inženjerstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka metalurgije (univ. bacc. ing. met.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2016-08-30 07:35:50