Citlivostní analýza stabilitních problémů tenkostěnných konstrukcí

Sensitivity analysis of the stability problems of thin-walled structures

výzkumná zpráva

čeština

Výpočet tenkostěnných konstrukcí, jež představují jeden z nejnadějnějších nástrojů pro úsporu oceli a financí, je do velké míry determinován stabilitními problémy. Jejich řešení a příslušný mezní stav závisí na celé řadě faktorů geometrické a materiálové povahy, ale především na počátečních imperfekcích. Zvláště je tomu tak u tenkostěnných deskových konstrukcí vystavených účinkům opakovaného zatížení, kde proces kumulace poškození a mezní stav únavy velmi podstatně závisí na nevyhnutelných počátečních imperfekcích, především na tvaru a velikosti počátečního zakřivení deskových prvků systému. U rámů sestavených z tenkostěnných prvků jsou pak kromě prutových imperfekcí rozhodující také imperfekce soustavy. Cílem grantového projektu je provést citlivostní analýzu těchto faktorů. Ve studiích bude sledován vliv těch faktorů např. na rozptyl odezvy konstrukce a výslednou pravděpodobnost poruchy. Citlivostní analýza tak odpovídá také na otázky: Které veličiny jsou dominantní a kterým je proto nutno věnovat zvýšenou pozornost zejména při přípravě vstupních hodnot, úvahách a rozhodování o zlepšení technologických postupů a koncepci kontrolních činností. Citlivostní analýza může tak být účelně využita při oceňování vlivu technologických imperfekcí u tenkostěnných ocelových konstrukcí.

The analysis of thin-walled structures, which are regarded as one of most promising tools for saving steels and costs, it is to a great extent governed by stability problems. The solution and the corresponding limit state depend on a number of factors of geometrical and material nature but primarily they are dependent on initial imperfections. In particular, it is so in case of thin-walled plated structures subjected to repeated loading where the process of cumulative damage and the fatigue limit state are very substantially affected by unavoidable initial imperfections, particularly by the configuration and magnitude of the out-of-flatness of the plate elements of the system. Therefore, the objective of the grant project is to carry out a sensitivity analysis of these factors. In case of frames composed of thin plate elements, a very important role is also played, in addition to bar characteristics, by the imperfections of the system: That is why the objective of the grant project is to perform sensitivity analysis of these factors. Then the study will investigate the influence of the scatter of the structural response and of the resulting probability of failure. Sensitivity analysis can thus give answers to questions such as: Which quantities are governing and to which of them a special attention ought to be paid in preparing input data, in giving considerations to, and making decisions about, an improvement of theoretical procedures and of inspection activities.

Reliability, simulation, stability, steel, buckling

KALA, Z.

15. 3. 2002

Praha GAČR

Brno

24