Numerička analiza metalne konstrukcije ljuljačke

završni rad

• Naslov (engleski): Numerical analysis of the metal structure of the swing
• Autor: Helena Varenina
• Mentor: Ivica Skozrit (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2018-02-28, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo; Opće strojarstvo (konstrukcije)

Sažetak

U radu je izvršena numerička analiza metalne konstrukcije ljuljačke sastavljene od više kruto vezanih metalnih profila koji imaju poprečni presjek kružnog vijenca. U uvodu se nalazi opis rešetkastih konstrukcija kao nosivih konstrukcija, dok je u drugom poglavlju provedena klasifikacija konstrukcija i objašnjen pojam stupnja statičke neodređenosti. U trećem je poglavlju opisana ljuljačka kao nosiva konstrukcija, definirane se dimenzije i odabran profil cijevnog elemenata s kojim se nastavio numerički proračun. U četvrtom je poglavlju opisana matrična metoda pomaka koja je poslužila za analitičku analizu ovog zadatka, dok je u petom poglavlju detaljno opisana metoda konačnih elemenata i izvršena verifikacija odabranih konačnih elemenata na jednostavnom primjeru. Šesto poglavlje je posvećeno proračunu metalne konstrukcije ljuljačke u kojem je prvotno analiziran slučaj statičkog opterećenja koji je proveden analitički primjenom matrične metode pomaka i numerički primjenom metode konačnih elemenata. Nakon toga je izvršena usporedba rezultata i odabran gredni konačni element s kojim je analiziran ostatak zadatka. Također, analiza je provedena i za slučaj dinamičkog opterećenja uz primjenu kvazistatičkog principa prilikom čega su u obzir uzeta dva položaja ljuljačke, tj. položaj bez otklona i položaj s otklonom od 45°. Izvršena je kontrola uvjeta čvrstoće i napravljena grafička usporedba za sva tri slučaja opterećenja. U završnom poglavlju iznesen je zaključak na temelju provedenih analiza i navedena ideja za eventualnu rekonstrukciju.

Sažetak (engleski)

In this paper a numerical analysis of metal swing structure, composed of rigidly bonded metal elements having an annulus cross section, has been carried out. The introduction consists of an explanation of lattice constructions as bearing structures, while the second chapter consists of the classification and explanation of the concept of static degree of uncertainty. In the third chapter, a swing is described as a load-bearing structure, the dimensions are defined and the profile of the tubular element is being chosen, with which the calculation continues. The fourth chapter consists of the description of the matrix displacement method used for analytical analysis of this task, while in the fifth chapter the finite element method is described and the verification of selected finite elements in a simple example is being performed. Chapter Six is devoted to the calculation of the metal structure of the swing in which the case of static load is being performed initially using the matrix displacement method and the numerical method of finite elements, followed by a comparison of the results and by the selection of finite element with which the rest of the task was analysed. Also, the analysis was carried out in the case of a dynamic load using quasistatic principle, considering the two swing positions, i.e. the unmounted position and the 45 degree displacement position. Strength test was performed and a graphical comparison was made for all three load cases. In the final part, a conclusion was made based on the conducted analysis and the idea for possible reconstruction was mentioned.

• Ključne riječi: ljuljačka; greda; rešetkasta konstrukcija; matrična metoda pomaka; numerička metoda; uvjet čvrstoće; metoda konačnih elemenata
• Ključne riječi (engleski): swing; beam; lattice construction; matrix displacement method; numerical method; strength condition; finite element method
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:591196
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka strojarstva (univ. bacc. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2019-05-22 21:56:56