BADANIE WPŁYWU ZAMOCOWANIA KOŁOWEJ PŁYTY PERFOROWANEJ NA KONCENTRACJĘ NAPRĘŻENIA W WARUNKACH DZIAŁANIA CIŚNIENIA HYDROSTATYCZNEGO

W pracy zamieszczono wyniki analizy wpływu warunków brzegowych wynikających z zamocowania na lokalizację stref koncentracji naprężenia w kołowej płycie perforowanej. Rozpatrzono dwa przypadki zamocowania, tj. płytę swobodnie podpartą oraz utwierdzoną. Obciążenie przyjęto w postaci ciśnienia hydrostatycznego. Obliczenia numeryczne prowadzono przy użyciu programu metody elementów skończonych Femap. Płyta posiadała otwory rozmieszczone na dziesięciu okręgach. Na pierwszym okręgu wewnętrznym płyta miała otwory o średnicy 3,5 mm, a na dziesiątym zewnętrznym okręgu otwory o średnicy 20,5 mm. Wyniki obliczeń numerycznych dla płyty swobodnie podpartej porównano z wynikami uzyskanymi dla płyty utwierdzonej. W przypadku płyty swobodnie podpartej maksymalna koncentracja naprężenia wystąpiła w strefie siódmej i była równa 182,30 MPa. Z kolei w płycie o brzegach utwierdzonych maksymalną wartość 71,40 MPa odnotowano w strefie 1.

Pełny tekst (pdf)

1. Chudzik A., Świnarski J.: Effect of changes in the thickness of a perforated plate of the heat exchanger on its structural stability, J. Theor. Appl. Mech., 42 (2004) 325-334.
2. Achtelik H., Gasiak G., Grzelak J.: Strength tests of axially symmetric perforated plates for chemical reactors: Part 1 – The simulation of stress state, Int. J. Pressure Vessels Piping, 85 (2008) 248-256.
3. Achtelik H., Gasiak G., Grzelak J.: Strength tests of axially symmetric perforated plates for chemical reactors: Part 2 – Experiments, Int. J. Pressure Vessels Piping, 85 (2008) 257-264.
4. Achtelik H., Gasiak G., Grzelak J.: Wytężenie i nośność płyt perforowanych obciążonych osiowosymetrycznie, Studia i Monografie, z. 171, OW PO, Opole 2005.
5. Achtelik H., Gasiak G., Sojka M.: Topografia trwałości zmęczeniowej kwadra-towych płyt perforowanych przy obciążeniach cyklicznych, XXI Symp. Zmęczenie i Mechanika Pękania, Bydgoszcz 2006, ss. 13-21.
6. Chudzik A., Niezgodziński T.: Badania płyt perforowanych z wtłoczonymi rurkami, XIX Symp. Mechaniki Eksperymentalnej Ciała Stałego, Jachranka 2000, ss. 410-415.
7. Niezgodziński M.E.: Obliczanie grubości ścian sitowych w zbiornikach ciśnienio-wych, Przegląd Mechaniczny, z. 3 (1973) 102-105.
8. Niezgodziński M.E., Zwoliński W.: Obliczanie den sitowych usztywnionych przez płaszcz zbiornika, Przegląd Mechaniczny, z. 8 (1973) 273-275.
9. Cepkauskas M., Yang J.: Equivalent properties for perforated plates – an analytical aproach, 18th Int. Conf. on Structural Mechanics in Reactor Technology, Beijing, 2005, pp. 1225-1235.
10. Meijers P.: Refined theory for bending and torsion of perforated plates. J. Pressure Vessels Technol., 108 (1986) 425-429.
11. Ledwoń W., Achtelik H.: Experimental analysis of the state of stress of the axisymetric perforated plateds loaded with hydrostatic presure, Proc. 13th Int. Sci. Conf., Wrocław 2016, pp. 331-341.
12. Marne R.A.: Stress analysis of a perforated plate through experimental and computational methods, Int. Eng. Res. J., 1 (2015) 482-487.
13. Baaijens F.P.T., Brekelmans W.A.M., Van Rens B.J.E.: Homogenization of the elastoplastic behavior of perforated plates, Computer Structures, 69 (1998) 537-545.
14. Dharmin P., Khushbu P.: A Review on stress analysis of an infinite plate with cut-outs, Int. J. Sci. Res. Publications, 2 (2012) 2250-3153.
15. Minguez J.M., Vogvell J.: Plater with holes under laternal load pressure. Eng. Failure Analysis, 4 (1998) 299-315.
16. Nakayama Y., Kodama A.: FEM analysis on elastic-plastic deformation of perforated sheets, Metals Mater., 4 (1998) 319-321.
17. Purba R., Bruneau M.: Finite-Element investigation and design recommendations for perforated steel plate shear walls, J. Structural Eng., 11 (2009) 1367-1376.
18. Shaterzadeh A., Behzad H., Shariyad M.: Stability analysis of composite perforated annular sector plates under thermomechanical loading by finite element method, Int. J. Structural Stability Dynamics, 18 (2010) 18501100.
19. Wastar S.D., Bharule A.: Stress analysis of finite plate with special shaped cutout,
    I. J. Sci. Eng. Res., 3 (2014) 2347-3878.
20. Al-Hassami T.S., Karami K., Webb D.C.: Use of FEM in performance assessment of perforated plates subject to general loading conditions, J. Presure Vesels Piping, 64 (1995) 137-152.
21. Andh U., Chavan S., Kulkarni S., Khurd S.: Stress analysis of perforated plates under uniaxial compression using FEA and photoelasticity, Int. Res. J. Eng. Technol., 3 (2016) 239-244.
22. Gasiak G., Ledwoń W.: Analiza numeryczna stanu naprężenia i ugięcia płyt perforowanych obciążonych siłą skupioną, Górnictwo odkrywkowe, Opole 2014,
    ss. 250-253.
23. Gasiak G., Ledwoń W.: Stan naprężenia i przemieszczenia prostokątnych płyt perforowanych poddanych obciążeniu normalnemu, Konf. Problemy Rozwoju Maszyn Roboczych, Zakopane 2014, ss. 69-70.
24. Ledwoń W.: Numerical analysis of stress state and sag perforated plates loaded pressure introduction, Logistyka, 4 (2014) 9391-9396.