| Abstract | Postupci projektiranja i optimalizacije novih te provjere već postojećih orebrenih tankostjenih,konstrukcija zapravo podrazumijevaju analizu njene podobnosti. Tri su osnovna načina na koje,se može dobiti uvid u podobnost konstrukcije; provjerom pojedinih dijelova analitičkim,formulama, eksperimentalnim putem (analizom prototipa ili mjerenjem na realnoj konstrukciji),ili proračunom numeričkim metodama (najčešće metodom konačnih elemenata). Analitičke,formule karakteriziraju značajna pojednostavljenja, eksperimentalnu provjeru vrlo često nije,moguće izvesti, dok proračun metodom konačnih elemenata u nekim slučajevima predugo traje,pa sa stanovišta preliminarnog projektiranja i optimalizacije nije prihvatljiv. Kao kompromisno,rješenje razvijena je metoda konačnih traka (semi-analitički pristup) koja kombinira prednosti,metode konačnih elemenata, a preddefiniranim analitičkim funkcijama smanjuje,dimenzionalnost problema. Matrice sustava postaju znatno manje, a vrijeme računanja višestruko,se skraćuje. Rješenja koja se tako dobiju prihvatljiva su za preliminarno projektiranje.,Kako bi se obuhvatio cijeli postupak analize podobnosti orebrene tankostjene konstrukcije,,obrađena je procedura modeliranja konstrukcije metodom konačnih elemenata, makroelemenata,i konačnih traka sa stanovišta analize podobnosti. Dan je pregled dostupnih analitičkih kriterija,za analizu podobnosti iz područja zrakoplovstva i brodogradnje. Oni su objedinjeni u biblioteku,ograničenja (Modul EPAN) koja je dopunjena i testirana u sklopu ovoga rada. Detaljno je,izvedena konačna traka za analizu izvijanja koja je zatim isprogramirana kao zasebni modul,(FIST).,Izvršena je usporedba pojedinih metoda na jednostavnim primjerima ravne ploče za slučaj,jednoosnog i dvoosnog tlačnog opterećenja i svih kombinacija rubnih uvjeta kako bi se pokazala,njihova ispravnost. Na primjeru T profilima ukrućene ravne ploče prikazana je usporedba,linearne i nelinearne analize konstrukcije metodom konačnih elemenata. Usporedbom rezultata,bifurkacijske analize izvijanja i proračuna metodom konačnih traka na primjeru sendvič panela,prikazana je njena točnost kod složenih konstrukcija. Parametarskom studijom ravnim trakama,ukrućene ploče dana je usporedba svih obrađenih metoda. Na zadnjem primjeru prikazana je,procedura analize podobnosti orebrene tankostjene konstrukcije na 2D presjeku Ro-Ro broda,pomoću programa CREST. |
| Abstract (english) | Procedures of design and optimisation of thin wall structure are based on analysis of its adequacy,feasibility. There are three main algorithms for checking structure feasibility; by checking parts,of structure using analytical formulae, utilizing numerical methods (mostly FEM) or by,experiment (performing measures on prototype or real structure). Analytical formulae are,characterized by significant simplifications; experiments are often not possible, numerical,procedures are time consuming and from preliminary design and optimisation point of view are,not acceptable. As a compromise, in early 1970s Finite Strip Method which combines,advantages of FEM and utilizing predefined analytical functions reduces dimensionality of,problem (semi-analytical approach) was developed. Such composed systems of linear algebraic,equations are smaller and less time consuming. Obtained results are acceptable for preliminary,design.,In order to describe whole process of adequacy analysis of stiffened thin wall structure,,procedure of modelling using finite elements, macro elements and finite strips are briefly,discussed. An overview of analytical formulae for adequacy analysis of aircraft and ship thin,wall structure is given. They are combined into library of criteria (Module EPAN) which is,expanded and tested in this work. As alternative to FEM and analytical formulae Finite Strip,Method for stability analysis is developed. It is coded into FIST module.,In order to show accuracy of described methods flat plate subjected to uniaxial and biaxial,stresses for different boundary conditions is analysed. T stiffened panel is used to compare linear,buckling and nonlinear static FEM analysis. One sandwich panel is also analysed by both finite,elements and finite strips as an example of complex thin wall structure. Finally, parametric study,of flat bar stiffened panel is performed by finite elements, finite strips and corresponding,analytical formulae. Four strake panels of Ro-Ro ship 2D section is analysed by CRS CREST,software (which includes modules EPAN and FIST). |
