Numerický model celodřevěného konstrukčního spoje

Daniel Koutník

Bachelor's thesis

Numerical model of all-wooden construction joint

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá problematikou celodřevěného konstrukčního spojes dřevěnými spojovacími prostředky. Konkrétně se jedná o plátový spoj s dubovýmihmoždíky a kolíkem, který je namáhaný tahovým zatížení. Pro posouzení celkovéodezvy spoje bylo nejdříve nutné experimentálně stanovit vybrané mechanickévlastnosti dubu (Quercus L.) na základních normovaných vzorcích pro tlak, tah, smyk aohyb. Stanovení poměrných deformací a posunutí vstupujících do výpočtůmateriálových charakteristik bylo provedeno metodou digitální korelace obrazu (DIC).Takto získané parametry slouží pro a) stanovení materiálových charakteristik; b)validaci materiálového modelu pomocí základních numerických modelů zkoušek. Pronásledné hodnocení celkové odezvy plátového spoje bylo nutné v první části této prácesestavit a verifikovat materiálový model dubu, který umožnuje popis elastické aplastické oblasti pracovního diagramu. Validovaný bilineární elasto-plastickýmateriálový model byl úspěšně verifikován (%chyby = 7%) a implementován dokomplexního řešení numerického plátového spoje s hmoždíky a kolíkem.

Abstract:

The bachelor thesis deals with problems of all-wooden construction joint withwooden fasteners. Specifically, it is a plate joint with oak dowels and a pin which isstressed by pulling. To assess the overall response of the joint, it was necessary toexperimentally determine the selected mechanical properties of oak (Quercus L.) onbasic standard samples for pressure, pull, shear and bending. Determination of therelative deformations and displacements entering the calculations of the materialcharacteristics was performed by the Digital Image Correction (DIC) method. Theparameters thus obtained serve to: a) determine the material characteristics; (B)validation of the material model using basic numerical test models. For the subsequentevaluation of the overall response of the plate joint, it was necessary to assemble andverify an oak material model that allows the description of the elastic and plastic area ofthe working diagram. The validated bilinear elastoplastic material model has beensuccessfully verified (% error = 7%) and implemented in a complex solution of thenumeral plate joint with dowels and pin.

Keywords

dub, celodřevěný spoj, metoda digitální korelace obrazu (DIC), mechanické vlastnosti, posunutí

Keywords

Oak, All-wooden joint, digital image correlation method (DIC), mechanical properties, displacement

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Tippner, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Bachelor programme / field:
Wood Technology and Timber Management / Wood Technology and Timber Management