• Nie Znaleziono Wyników

PODSUMOWANIE PRACY

W dokumencie Index of /rozprawy2/10008 (Stron 162-165)

Postawiony cel pracy, jakim było określenie wpływu sprężania technologicznego na stateczność sprężanych konstrukcji, został zrealizowany zarówno na drodze badań eksperymentalnych, jak i analizy teoretycznej. Dotychczasowe rezultaty badań odnosiły się wyłącznie do cienkościennych konstrukcji skrzynkowych. Problematyka aplikacji sprężania technologicznego w odniesieniu do cienkościennych konstrukcji blachownicowych pozostawała otwarta. Wiązało się to z brakiem analitycznego określenia wartości sił wewnętrznych powstałych w procesie sprężania technologicznego dźwigarów blachownicowych, co miało istotne znaczenie w możliwości aplikacji metody na skalę techniczną. Otwartym problemem pozostawał również wpływ sprężania technologicznego na stateczność konstrukcji cienkościennych. Zrealizowana praca pozwoliła na jednoznaczne rozwiązanie dotychczasowych problemów.

W wyniku procesu sprężania technologicznego uzyskano przegięcie dźwigara wypukłością ku górze. Wygięcie to spowodowały naprężenia skurczowe w strefach aktywnych powstałych w miejscach ułożenia spoin. Wprowadzenie do konstrukcji naprężeń rozciągających do strefy ściskanej od obciążeń zewnętrznych i ściskających do strefy rozciąganej od obciążeń zewnętrznych miało istotny wpływ na stateczność sprężanych dźwigarów. Zrealizowane badania pozwoliły na modyfikację modelu analitycznego przyjętego przez N. O. Okerbłoma i M. Myśliwca, co umożliwiło określenie rzeczywistych wartości sił i momentów wywołanych procesem sprężania technologicznego. Wykazano, że aplikacja metody obliczeniowej przyjętej dla dźwigarów skrzynkowych nie może być zastosowana w odniesieniu do blachownic. Istnieje bowiem znacząca różnica w efekcie procesu sprężania technologicznego dźwigarów skrzynkowych w porównaniu z dźwigarami blachownicowymi. Ma na to wpływ wartość współczynnika korekcyjnego, decydującego o wartości sił i momentów sprężających. Dla dźwigarów skrzynkowych współczynnik ten został określony jako w=0,45, natomiast dla dźwigarów blachownicowych w=1,07÷1,18 (tab. 4.15). Wykazano, że jego wartość wiąże się z usytuowaniem nakładek sprężających i jest znacząco różna od przyjętego dla dźwigarów skrzynkowych współczynnika. Przyczynami takiej różnicy pomiędzy współczynnikami „w” dla dźwigarów skrzynkowych i blachownicowych jest fakt, że dotychczas w modelu matematycznym przyjmowana była stała granica plastyczności dla stali niskowęglowych Re=235

[MPa]. Przeprowadzone wyniki badań eksperymentalnych wycinków blach, z których wykonano dźwigary pokazały, że rzeczywista granica plastyczności jest większa, niż Re=235 [MPa]. Zatem przed praktycznym zastosowaniem metody sprężania technologicznego, koniecznym jest zbadanie granicy plastyczności materiału pobranego z konstrukcji przewidzianej do regeneracji. Wartość granicy plastyczności ma istotny wpływ na określenie rzeczywistej wartości sił sprężających w konstrukcji. Współczynnik „w” przyjęty na drodze eksperymentalnej, pozwolił na uwzględnienie uproszczeń przyjętych przez N. O. Okerbłoma i M. Myśliwca, a opisanych w literaturze przedmiotu. Na jego wartość istotny wpływ ma nakładanie się pola temperatur spoin pachwinowych nakładek sprężających odległych od siebie tylko o grubość środnika (rys. 2.10) co wzmacnia efekt sprężania w trakcie chłodzenia konstrukcji po sprężaniu. Efekt ten nie występuje w dźwigarach skrzynkowych, gdyż odległość blach środnikowych, do których spawane są nakładki sprężające, przekracza 0,5 [m], co eliminuje możliwość nakładania się pól temperatur. Stwierdzono, że dla różnych modeli aplikacji blach do środników można przyjąć uśrednioną wartość w=1,1. Obliczone dla takiej wartości współczynnika korekcyjnego rzeczywiste wartości sił i momentów sprężających znalazły potwierdzenie w przeprowadzonych obliczeniach numerycznych.

W wyniku przeprowadzonej analizy eksperymentalnej dowiedziono, że dźwigar niesprężony jest znacznie bardziej podatny na utratę stateczności niż dźwigar sprężony. W czasie gdy dla dźwigara niesprężonego utrata stateczności lokalnej (blach środników) przyjmuje postać półfali sinusoidalnej o dużej amplitudzie, dla dźwigara sprężonego obserwujemy pojawienie się dwu lub więcej półfal o znacznie mniejszej amplitudzie (rys. 5.17). Zjawisko to występuje zarówno w płaszczyźnie xz jak i yz środnika dźwigara. Istotne znaczenie ma również zaobserwowany charakter wyboczenia. Przyspawanie do konstrukcji dodatkowych nakładek sprężających zarówno zwiększa sztywność dźwigara, jak również ma bardzo istotny wpływ na zmianę długości wyboczeniowej środnika dźwigara blachownicowego, co uwidoczniono w wyniku badań eksperymentalnych na zdjęciu (rys. 5.20). W przypadku dźwigara niesprężonego charakter pofalowań poprzecznych i wzdłużnych był zgodny z charakterem pofalowań płyty zginanej w odniesieniu do klasycznej teorii stateczności.

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów stwierdzono, że imperfekcje powstałe w konstrukcji przed procesem sprężania technologicznego nie mają wpływu na charakter

imperfekcji powstałych w wyniku procesu sprężania technologicznego. Wprowadzenie do konstrukcji dodatkowych naprężeń spawalniczych zmienia charakter i amplitudę imperfekcji, natomiast nie ma istotnego wpływu na ich wielkość. W wyniku przeprowadzonej analizy można stwierdzić, że pomiar imperfekcji dźwigara przed procesem sprężania technologicznego nie ma istotnego znaczenia na wartość i charakter imperfekcji powstałych na skutek sprężania technologicznego.

Wykazano jednoznacznie, że warunek stateczności ogranicza możliwości aplikacyjne łącznie dwóch blach nakładkowych bocznych i nakładki dolnej. Spowodowane jest to wygenerowaniem wartości sił i momentów sprężających, których wartości powodują przekroczenie warunku stateczności.

Przed przystąpieniem do projektowania procesu sprężania, konieczna jest analiza stateczności w oparciu o uwarunkowania normowe, co niewątpliwie pozwoli na optymalny dobór zarówno lokalizacji, jak i geometrii blach nakładkowych, jak również grubości spoin pachwinowych, łączących blachy nakładkowe ze środnikiem i pasem. Na podstawie przeprowadzonych wyników badań eksperymentalnych można

stwierdzić, że metoda sprężania technologicznego może być stosowana w regeneracji wieloletnio eksploatowanych trwale odkształconych dźwigarów blachownicowych.

W dokumencie Index of /rozprawy2/10008 (Stron 162-165)

Powiązane dokumenty