Srovnání numerických výpočtů statického zatížení nosníku

Michal Trcala

Bakalářská práce

Comparison of numerical calculations of a static load beam

Anotace:

V této bakalářské práci je věnována pozornost masivním dřevěným nosníkům obdélníkového průřezu. Při statickém posouzení nosníků je žádoucí co nejpřesněji spočítat průhyby a lineárně elastické materiálové modely tento průhyb podhodnocují, pokud zatížení překročí jistou lineární elastickou mez, od které se začne materiál chovat nelineárně. Skutečné chování dřeva pak lépe vystihují například elasto-plastické materiálové modely. Cílem práce bylo analyzovat a srovnat lineární a nelineární chování dřevěného nosníku pro různé druhy okrajových podmínek. Byl vybrán jeden smrkový dřevěný nosník, dva druhy zatížení a dva druhy podpor. Výpočty byly provedeny numericky pomocí metody konečných prvků v softwaru Ansys pomocí 1D a 3D prvků. Výsledky numerického řešení byly srovnány s analytickým řešením kvůli validaci numerických modelů. Tato validace byla provedena pro všechny varianty nosníku, tedy pro všechny druhy podpor a zatížení, u lineárně elastického materiálového modelu dřeva.

Abstract:

This bachelor thesis is focused on wooden beams with rectangular cross-section. During static assesment of beams is suitable to calculate the deformations of beam as accurately as possible but linear elastic material models underestimate it as long as load exceeds linear elastic limit from which the material behavior is nonlinear. It is better to use elasto-plastic material model to describe a real behavior of wood. The aim of the work is to analyze and compare linear and nonlinear behavior of wooden beam for different boundary conditions. This work deals with spruce beam, two kinds of loads and two kinds of supports. The numerical solution is based on finite element method in Ansys software using 1D as well as 3D elements. Numerical results were compared with analytical solution to validate the numerical model for all variants of beam with linear elastic material.

Klíčová slova

lineární elastický výpočet, metoda konečných prvků, nelineární výpočet, software Ansys, dřevěný nosník

Keywords

wooden beam, finite element method, software Ansys, nonlinear calculation, linear elastic calculation

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Jan Tippner, Ph.D.

Mendelova univerzita v Brně

Lesnická a dřevařská fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Stavby na bázi dřeva / Stavby na bázi dřeva