Αναλυτική και Αριθμητική Προσομοίωση Σύνθετων Πλακών Τύπου Σάντουιτς

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Τόσιου Δέσποινα
Επιβλέπων Καθηγητής: Ραυτογιάννης Ι., Επ. Καθηγητής
Ημερομηνία : Οκτώβριος 2013

Τα υλικά που χρησιμοποιεί ο άνθρωπος σε κάθε περίοδο της ανθρώπινης ύπαρξης του, ακόμη από την αρχαιότητα, επηρεάζουν και διαμορφώνουν σημαντικά ολόκληρες εποχές. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση των χαρακτηριστικών σύνθετων υλικών και ιδιαιτέρως πλακών τύπου σάντουιτς.

Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στα σύνθετα υλικά που επικρατούν στην εποχή μας και ιδιαίτερη μνεία στα πλεονεκτήματα τους, στο τρόπο διαμόρφωσής τους και στα επιμέρους υλικά τους.

Στο κεφάλαιο 2, μελετούνται οι μέθοδοι ανάλυσης των σύνθετων υλικών αναφέροντας τους νόμους οι οποίοι διέπουν τα υλικά ενώ στο κεφάλαιο 3 εξετάζεται ο ρόλος των ινών ενίσχυσης στο υλικό και ο τρόπος εύρεσης της συνολικής έντασης του υλικού.

Στο επόμενο κεφάλαιο 4 επιχειρείται μια προσπάθεια για την παρουσίαση μιας πλάκας τύπου σάντουιτς και συγκεκριμένα των συστατικών της, του πυρήνα και των διαστρωματώσεων στο άνω και κάτω μέρος της πλάκας.  Επιπρόσθετα διατυπώνονται και αναλύονται σχέσεις για τα μητρώα ακαμψίας συνολικά της πλάκας, για τον τρόπο στήριξης της και τις αλλαγές που προκύπτουν ανάλογα το υλικό και τη γεωμετρία της πλάκας. Στη συνέχεια περιγράφεται το φαινόμενο του λυγισμού σε αυτού του τύπου πλάκες ενώ επίσης προσδιορίζεται η ρυτίδωση των όψεων υπό τη φόρτιση εντός επιπέδου δυνάμεων. Τέλος, αναφορά γίνεται στη φυσική συχνότητα κατά την ελεύθερη ταλάντωση τέτοιου τύπου πλακών και παρουσιάζεται ένα παράδειγμα εφαρμογής όλων των παραπάνω σχέσεων.

Με σκοπό να καθοριστεί επαρκώς ο τρόπος συμπεριφοράς πλακών τύπου σάντουιτς στο κεφάλαιο 5 πραγματοποιείται αριθμητική προσομοίωση τέτοιων πλακών με το πρόγραμμα πεπερασμένων στοιχείων SAP 2000. Πιο συγκεκριμένα, μορφώσαμε, σχεδιάσαμε και μελετήσαμε τρισδιάστατα μοντέλα πλακών τύπου σάντουιτς με διαφορετικά γεωμετρικά χαρακτηριστικά, υλικά, διαστρωματώσεις στηρίξεις, φορτίσεις καθώς επίσης με τη κατάλληλη διακριτοποίηση στοιχείων.

Το κεφάλαιο 6 συγκεντρώνει και παρουσιάζει τα κυριότερα αποτελέσματα των παραπάνω αναλύσεων κάνοντας επίσης σύγκριση των διαφόρων περιπτώσεων μοντέλων ενώ στο κεφάλαιο 7 συγκρίνονται τα αποτελέσματα όπως προέκυψαν και από τις αριθμητικές αναλύσεις όσο και τις αναλυτικές. Η διπλωματική εργασία ολοκληρώνεται με την σύνοψη των κυριότερων συμπερασμάτων (κεφάλαιο 8).

 

Δείτε τη ΜΕ στη βιβλιοθήκη του ΕΜΠ