autorzy:mgr inż.T.Kubiak

prof.T.Niezgodziński dr inż.A.Młotkowski

dr inż.Z.Rudnicki

dystrybucja: Huta im. Tadeusza Sendzimira S.A. w Krakowie tel.:(012) 644-6917

Komputerowy program

NAPS-ZRNAPS-ZRProgram obliczania naprężeń i stateczności

skrzynkowych dźwigarów suwnic pomostowychpo kompensacji ugięcia trwałego

metodą spawania nakładek

WERSJA 1.05h

INSTRUKCJA OBSŁUGI

Program współfinansowany ze środków Komitetu Badań Naukowych w ramach Projektu Celowego nr 7T07C.015 95C/2716,

którego wykonawcą była Huta im.Tadeusza Sendzimira S.A.a realizatorem Akademia Górniczo Hutnicza im. Stanisława Staszica

1. Charakterystyka ogólna

1.1 Przeznaczenie programu

Program NAPS-ZR przeznaczony jest dla analizy i oszacowania możliwych skutków rozważanej lub planowanej regeneracji skrzynkowych dźwigarów suwnic pomostowych z zastosowaniem kompensacji trwałego ugięcia metodą spawania nakładek z blachy. Program wyznacza naprężenia, odkształcenia i stateczność dźwigara skrzynkowego suwnicy pomostowej jakie wystąpią po wykonaniu operacji sprężania (spawania nakładek). Pozwala on zbadać skutki zastosowania różnych wariantów nakładek i wybrać optymalny wariant.

Program NAPS-ZR może być dostarczony w komplecie z programem obliczeń statyczno-wytrzymałościowych BGR-OS i wówczas może wykorzystywać fragment wyników obliczeń tego programu – wyprowadzonych automatycznie do pliku trans.txt.

W przypadku samodzielnego działania (bez BGR-OS) wymagane jest jednak istnienie pliku trans.txt a dane zawarte w nim mogą być potraktowane jak dane przykładowe. Wartości danych w pliku trans.txt można modyfikować.

1.2 Instalowanie i uruchamianie programu

Instalowanie i uruchamianie programu w systemach Windows 95, 98, Me, 2000, XP - opisano w: „Informacje o pakiecie programów BGR-OS + NAPS-ZR”

2. Obsługa i przegląd ekranów programuPonieważ program NAPS-ZR może automatycznie wykorzystywać niektóre wyniki

programu BGR-OS więc wskazane jest najpierw wykonanie obliczeń odpowiedniej suwnicy programem BGR-OS. Program NAPS-ZR może być także używany samodzielnie.

Po uruchomieniu pojawia się plansza tytułowa:

Autorzy: mgr inż.T.Kubiak, prof.T.Niezgodziński, dr inż.A.Młotkowski, dr inż.Z.Rudnicki +----------------------+ ¦ PROGRAM NAPS-ZR 1.05h¦ +----------------------+ KOMPENSACJA UGIĘCIA TRWAŁEGO SKRZYNKOWYCH DŹWIGARÓW SUWNIC POMOSTOWYCH METODĄ SPAWANIA NAKŁADEK Program ten wczytuje (z pliku TRANS.TXT lub klawiatury): - dane geometryczne i materiałowe suwnicy, - wartości naprężeń i odkształceń od ciężaru własnego i siły udźwigu a następnie - po wprowadzeniu składowych ugięcia trwałego oraz parametrów proponowanych nakładek i spawów - pozwala wyznaczać naprężenia, odkształcenia i stateczność dźwigara po wykonaniu sprężania (spawania nakładek). Wyniki obliczeń są wyświetlane na ekranie oraz zapisywane do pliku WYNIK2.HTM

Dalej -> ENTER

Równocześnie z otwarciem programu otwiera się (w przeglądarce stron www) w osobnym oknie dokument NAPS_RYS.HTM z rysunkiem (1) objaśniającym oznaczenia wymiarów przekroju

dźwigara oraz rysunkiem (2) przedstawiającym wszystkie możliwe do zastosowania spawane nakładki z blachy, mające na celu kompensację trwałych ugięć dźwigara suwnicy:

Kolejny ekran prezentuje dane wczytane z pliku trans.txt. Plik ten jest zazwyczaj generowany przez program BGR-OS ale może być także traktowany jak plik danych przykładowych.Każdą z danych pokazanych na poniższym ekranie można zmienić wpisując na jej miejsce inną wartość:

Podobnie przebiega wprowadzanie wszelkich pozostałych danych. Kolejne 2 ekrany wprowadzania danych przedstawiono poniżej:

KOMPENSACJA UGIĘCIA TRWAŁEGO DŹWIGARA SKRZYNKOWEGO SUWNICY POMOSTOWEJWspółczynniki korekcyjne: - dla nakładki spodniej........ W3 = 0.45 - dla bocznych dolnych......... W12= 0.45 - dla bocznej środkowej........ W4 = 0.45

Podaj DANE:Strzałka UGIĘCIA TRWAŁEGO dźwigara suwnicy: - w płaszczyźnie pionowej . . . . . . fyt[mm]= 30 - w płaszczyźnie poziomej . . . . . . fxt[mm]= 20Granica Plastyczności . . . . . . . . . . RE [MPa]= 300Największa odległość między przeponami . . . . . EE= 500Wytrzymałość obliczeniowa wg PN - 80/B-03200 . . R0= 215Wytrzymałość obliczeniowa wg PN - 90/B-03200 . . fd= 215

Na nastepnym ekranie można dokonywać wielu prób doboru odpowiedniego wariantu nakładek tak aby uzyskać odpowiedni efekt kompensacji:

Kolejny ekran pozwala wybierać ekrany prezentujące poszczególne grupy wyników:

WYNIKI OBLICZEŃ:================= Suwnica 361- ==================

_____ A. NAPRĘŻENIA, UGIĘCIA i STATECZNOŚĆ TYLKO OD SPAWANYCH NAKŁADEK:1. Od nakładki SPODNIEJ . . . . . . . . . . - N32. Od nakładek BOCZNYCH DOLNYCH . . . . . . - N23. Od nakładek BOCZNYCH DOLNYCH i SPODNIEJ - N2 i N34. Od nakładki BOCZNEJ ŚRODKOWEJ . . . . . - N4

_____ B. SUMARYCZNE NAPRĘŻENIA od SPAWANYCH NAKŁADEK i OBCIĄŻEŃ5. Od nakładki SPODNIEJ . . . . . . . . . . - N36. Od nakładek BOCZNYCH DOLNYCH . . . . . . - N27. Od nakładek BOCZNYCH DOLNYCH i SPODNIEJ - N2 i N3

8______ SUMARYCZNE UGIĘCIA od SPAWANYCH NAKŁADEK i OBCIĄŻEŃ

9.Koniec lub powrót do obliczeń

Wcisnij numer 1..9

NAPS-ZR 4

WYNIKI: ------------------------------------------------------------- 1. Naprężenia, ugięcia i stateczność dla nakładki SPODNIEJ N3: Strefa wpływu ciepła - strefa uplastycznienia: PSA3=3100.8 mm2 Siła sprężająca: S3=837208 N Położenie środka ciężkosci przekroju z uwzgl.stref plastycznych - położenie osi obojętnej ZC3: YC3 = 131 mm Moment sprężajacy: M3 = 831316300 Nmm Naprężenia w dolnej części środnika . . . . . Sig1 = 88.6 MPa Naprężenia w odległości YW . . . . . . . . . SigW = 3.6 MPa Naprężenia w górnej części środnika . . . . . Sig2 = -22.5 MPa -->UWAGA ! : Wartość dodatnia naprężeń oznacza sciskanie Ugięcie dźwigara pochodzące od siły spężającej . fv3 = 40.81 mm _______OBLICZENIA STATECZNOŚCI środnika wg. PN - 80/B-03200 : wymiary tarczy podlegajacej wyboczeniu: - wysokość=1300.0 mm, dlugosc=500.0 mm naprężenie na dole: 88.6 MPa, na górze: 3.6 MPa Naprężenia zastepcze SigZ =211.2 MPa < R0 =215.0 MPa Powyższe wartości spełniają warunki polskiej normy PN-80/B-03200 _______Obliczenia stateczności środnika wg. PN - 90/B-03200 : _______Obliczenia naprężen krytycznych dla środnika : Współczynnik stateczności k = 16.704 Naprężenia krytyczne SigKr = 90.2 MPa > Sig1 = 88.6 MPa SPELNIONO WARUNEK STATECZNOŚCIwcisnij ENTER

2.Naprężenia, ugięcia i stateczność dla nakładek BOCZNYCH DOLNYCH N2: --------------------------------------------------------------------- Strefa wpływu ciepła - strefa uplastycznienia PSA1 = 3100.8 mm2, PSA2 = 3100.8 mm2 Siła sprężająca: S1=837208 N, S2 = 837208 N Położenie środka ciężkosci przekroju z uwzgl.stref plastycznych - położenie osi obojętnej ZC2: YC2 = 287 mm Moment sprężajacy: M12 = 1820109974 Nmm Naprężenia w dolnej części środnika Sig1 = 313.7 MPa Naprężenia w odległości YW SigW = 21.1 MPa Naprężenia w górnej części środnika Sig2 = -69.0 MPa -->UWAGA ! : Wartość dodatnia naprężeń oznacza sciskanie Ugięcie dźwigara pochodzące od siły spężającej fv2 = 140.54 mm _______OBLICZENIA STATECZNOŚCI środnika wg. PN - 80/B-03200 : wymiary tarczy podlegajacej wyboczeniu: - wysokość=1070.8 mm, dlugosc=500.0 mm naprężenie na dole: 262.1 MPa, na górze: 21.1 MPa Naprężenia zastepcze SigZ =586.5 MPa > R0 =215.0 MPa Powyższe wartości nie spełniają warunków polskiej normy PN-80/B-03200 _______Obliczenia stateczności środnika wg. PN - 90/B-03200 : _______Obliczenia naprężen krytycznych dla środnika : Współczynnik stateczności k = 12.307 Naprężenia krytyczne SigKr =97.9 MPa < Sig1 =313.7 MPa NIE SPELNIONO WARUNKU STATECZNOŚCIwcisnij ENTER

WYNIKI: --------------------------------------------------------- 3.Ugięcia dla nakładek BOCZNYCH DOLNYCH N2 i SPODNIEJ N3: --------------------------------------------------------- Ugięcie dźwigara pochodzące od siły sprężającej fv23 = 181.35 mm _______OBLICZENIA STATECZNOŚCI środnika wg. PN - 80/B-03200 : wymiary tarczy podlegającej wyboczeniu: - wysokość=1070.8 mm, długość=500.0 mm naprężenie na dole: 335.7 MPa, na górze: 24.7 MPa Naprężenia zastepcze SigZ =746.5 MPa > R0 =215.0 MPa Powyższe wartości nie spełniają warunków polskiej normy PN-80/B-03200 _______Obliczenia stateczności środnika wg. PN - 90/B-03200 : SigMax/(FIp*fd)= 3.7828 > 1 Powyższe wartości spełniają warunki polskiej normy PN-90/B-03200 _______Obliczenia naprężen krytycznych dla środnika : Współczynnik stateczności k = 12.383 Naprężenia krytyczne SigKr =98.5 MPa < Sig1 =402.3 MPa NIE SPEŁNIONO WARUNKU STATECZNOŚCI !!wciśnij ENTER

NAPS-ZR 5

WYNIKI: --------------------------------------------------------- 4.Naprężenia i ugięcia dla nakładki BOCZNEJ ŚRODKOWEJ N4: --------------------------------------------------------- Strefa wpływu ciepła - strefa uplastycznienia PSA4 = 3100.8 mm2 Siła sprężająca: S4=837208 N Moment sprężajacy: M4 = 251162361 Nmm Naprężenia w środniku z nakładka Sig1 = 47.9 MPa Naprężenia w środniku bez nakładki Sig2 = -5.4 MPa Ugięcie poziome dźwigara fh = 55.46 mm

wcisnij ENTER

WYNIKI: ------------------------------------------------------------- 5.Sumaryczne naprężenia od nakładki SPODNIEJ N3 i obciążeń: ------------------------------------------------------------- _______- obliczeniowych "W" w płaszczyźnie pionowej: Naprężenia w dolnej części środnika . . . = 41.1 MPa Naprężenia w odległości YW . . . . . . . = -72.3 MPa Naprężenia w górnej części środnika . . . = -107.2 MPa _______- obliczeniowych "W" w płaszczyźnie poziomej: Naprężenia w dolnej części środnika . . . = -9.8 MPa Naprężenia w odległości YW . . . . . . . = -9.8 MPa Naprężenia w górnej części środnika . . . = -9.8 MPa _______- charakterystycznych "T": Naprężenia w dolnej części środnika . . . = 14.4 MPa Naprężenia w górnej części środnika . . . = -80.4 MPa _______- charakterystycznych "T" minimalne: Naprężenia w dolnej części środnika . . . = -40.3 MPa Naprężenia w górnej części środnika . . . = -25.8 MPa -->UWAGA!: Odwrotnie niż w obl.stateczności: ujemne naprężenia to ściskanie

wcisnij ENTER

WYNIKI: --------------------------------------------------------------------- 6. Sumaryczne naprężenia od nakładek BOCZNYCH DOLNYCH N2 i OBCIĄŻEŃ --------------------------------------------------------------------- _______- obliczeniowych "W" w płaszczyźnie pionowej: Naprężenia w dolnej części środnika . . . = -184.0 MPa Naprężenia w odległości YW . . . . . . . = -89.7 MPa Naprężenia w górnej części środnika . . . = -60.7 MPa _______- obliczeniowych "W" w płaszczyźnie poziomej: Naprężenia w dolnej części środnika . . . = -9.8 MPa Naprężenia w odległości YW . . . . . . . = -9.8 MPa Naprężenia w górnej części środnika . . . = -9.8 MPa _______- charakterystycznych "T": Naprężenia w dolnej części środnika . . . = -210.7 MPa Naprężenia w górnej części środnika . . . = -34.0 MPa _______- charakterystycznych "T" minimalne: Naprężenia w dolnej części środnika . . . = -265.4 MPa Naprężenia w górnej części środnika . . . = 20.7 MPa -->UWAGA!: Odwrotnie niż w obl.stateczności: ujemne naprężenia to ściskaniewcisnij ENTER

NAPS-ZR 6

WYNIKI: -------------------------------------------------------- 7. Sumaryczne naprężenia od nakładek N1,N2,N3 i OBCIĄŻEŃ -------------------------------------------------------- _______- obliczeniowych "W" w płaszczyźnie pionowej: Naprężenia w dolnej części środnika . . . = -272.5 MPa Naprężenia w odległości YW . . . . . . . = -93.4 MPa Naprężenia w górnej części środnika . . . = -38.2 MPa _______- obliczeniowych "W" w płaszczyźnie poziomej: Naprężenia w dolnej części środnika . . . = -9.8 MPa Naprężenia w odległości YW . . . . . . . = -9.8 MPa Naprężenia w górnej części środnika . . . = -9.8 MPa _______- charakterystycznych "T": Naprężenia w dolnej części środnika . . . = -299.3 MPa Naprężenia w górnej części środnika . . . = -11.5 MPa _______- charakterystycznych "T" minimalne: Naprężenia w dolnej części środnika . . . = -354.0 MPa Naprężenia w górnej części środnika . . . = 43.2 MPa -->UWAGA!: Odwrotnie niż w obl.stateczności: ujemne naprężenia to ściskanie

wcisnij ENTER

WYNIKI: ------------------------------------------------------------------- 8. Sumaryczne ugięcia od nakładek BOCZNYCH DOLNYCH N2 i SPODNIEJ N3 oraz obciążeń i ugięcia trwałego: -------------------------------------------------------------------

______Składowe ugięcia pionowego: - od ciężaru własnego . . . . . . fyg [mm] =28.6 - od ciężaru wózka . . . . . . . fyw [mm] =11.4 - od siły udźwigu . . . . . . . . fyQ [mm] =9.6 - od odkształcenia trwałego . . . fyt [mm] =30.0 - od siły sprężającej . . . . . . fv23[mm] = 181.35

SUMARYCZNE UGIĘCIE PIONOWE . . . fys [mm] =-101.7

______Składowe ugięcia poziomego: - od odkształcenia trwałego . . . fxt [mm] =20.0 - od siły sprężającej . . . . . . fh [mm] = 55.46

SUMARYCZNE UGIĘCIE POZIOME . . . fxs [mm] =-35.5

wcisnij ENTER

1) Powrót do obliczeń 2) KONIEC

Pracował program NAPS-ZR w wersji 1.05h

3. Podstawy obliczeń

3.1 Naprężenia oraz ugięcia dźwigara poddanego sprężaniu

W wyniku sprężania dźwigara przez przyspawanie blach nakładkowych otrzymuje się stan obciążenia prostujący belkę dźwigara. Niezwykle istotną sprawą jest takie ustalenie metod obliczeniowych, aby otrzymane z nich wyniki wykazywały zgodność z rzeczywistością, z wynikami badań doświadczalnych na dźwigarach badawczych lub modelowych.Obliczenia sprężania dźwigara wykonywano dwoma metodami:

NAPS-ZR 7

1. metodą analityczną inżynierską opartą o analizę odkształceń spawalniczych poprzez wprowadzenie pojęcia sił sprężających

2. metodą numeryczną, metodą elementów skończonych przy zastosowaniu programu ANSYS.

Obydwie metody obliczeniowe pozwalają określić, przy przyjętych założeniach, rozkłady naprężeń oraz ugięcie dźwigara.

Metoda analityczna bazuje na pojęciu siły sprężającej powodującej mimośrodowe ściskanie dźwigara. Wartość siły sprężającej zależy od wielkości obliczeniowej powierzchni aktywnej spoiny - powierzchni uplastycznienia:

Fax

axPSA 211515.57

2

+=

(1.1)

gdzie : PSA - powierzchnia strefy aktywnej spoinyax - wysokość spoiny F - pole powierzchni przekroju poprzecznego dźwigara.

Przyjmuje się, że powierzchnia aktywna przenosi naprężenia równe granicy plastyczności materiału rodzimego; naprężenia te są rozciągające i ich efektem jest siła sprężająca ściskająca dźwigar.

Siłę sprężającą oblicza się ze wzoru :

P SAwRSX e ⋅=2 (1.2)

gdzie: Re - granica plastycznościw - współczynnik korekcyjny ( np. w =1 ).

W niniejszych rozważaniach strefę aktywną spoiny traktowano jako przenoszącą obciążenie zewnętrzne i przez analogię z metodami obliczeniowymi betonu zbrojonego wyłączono z powierzchni przekroju przenoszącego naprężenia. Moment sprężający obliczony względem osi centralnej zC (rys.1.1) prze-kroju z blachą nakładkową dolną , a z pominięciem stref aktywnych wokół spoin oblicza się ze wzoru:

(1.3)

gdzie: yC - odległość środka ciężkości przekroju z blachą nakładkową dolną , a z pominięciem

stref aktywnych wokół spoin od środka ciężkości przekroju dźwigaraH - wysokość środnikagD - grubość pasa dolnego

Naprężenia od ściskania siłą sprężającą SX

0FSX

c =σ(1.4)

F0 - pole przekroju netto , jak dla obliczania yC .

Naprężenia ściskające od zginania momentem MOMX:

NAPS-ZR 8

( )c

zcgc yH

JMOMX += 2

1σ (1.5)

gdzie : JzC - moment bezwładności przekroju względem osi zC .

Naprężenia rozciągające od zginania:

( )c

zcgr yH

JMOMX −= 2

1σ (1.6)

Naprężenia w górnych włóknach środnika

σ σ σ2 = −c g r (1.7)

Naprężenia w dolnych włóknach środnika

gcc σσσ +=1 (1.8)

Rozkład naprężeń wzdłuż wysokości środnika :

−=

Hyασσ 11

(1.9)

gdzie: α - współczynnik rozkładu naprężeń obliczany ze wzoru :

1

21σσα −=

(1.10)Naprężenie w środniku na wysokości yw od dolnego pasa

−=

Hyw

w ασσ 11(1.11)

Ugięcie dźwigara:

zc

nv JE

lLMOMXf⋅

⋅⋅=8 (1.12)

gdzie: L - długość dźwigara ln - długość nakładki.

Dla obliczania powyższych wartości naprężeń i ugięć - wzory (1.1) do (1.12) - zastosowano program obliczeniowy. Danymi do obliczeń są wymiary dźwigara - wymiary przekroju poprzecznego, największa odległość między żebrami poprzecznymi w dźwigarze, wymiary blach nakładkowych i zastosowana wielkość spoiny - oraz dane materiałowe.

NAPS-ZR 9

Oznaczenia:GG - Grubość pasa górnegoGD - Grubość pasa dolnegoBP - Szerokość pasówBS - Grubość środnikaH - Wysokość środnikaYW - Odległość od pasa dolnego do

wzmocnienia poprzecznegoZS - Połowa odległości miedzy środnikami

B2 - Szerokość nakładek dolnych na środnikuG2 - Grubość nakładek dolnych na środnikuA1 - Wymiar spoiny górnej dla nakładki

dolnej na środnikuA2 - Wymiar spoiny dolnej dla nakładki

dolnej na środnikuB3 - Szerokość nakładki na pasie dolnymG3 - Grubość nakładki na pasie dolnymA3 - Wymiary spoiny nakładki na pasie

dolnymB4 - Szerokość nakładki bocznejG4 - Grubość nakładki bocznejA4 - Wymiar spoiny dla nakładki bocznej

Rys 1.1. Przekrój poprzeczny dźwigara wraz z zastosowanymi w programie obliczeniowymoznaczeniami wymiarów

3.2 Obliczanie naprężenia krytycznego

Naprężenia wzdłuż wysokości środnika w stanie dokrytycznym są naprężeniami normalnymi zmiennymi liniowo według zależności :

−=

Hyασσ 11

(2.1)gdzie: σ - naprężenie na wysokości y (rys.2.1)

σ1 - naprężenie w dolnych włóknach środnika Naprężenia ściskające uznaje się za dodatnie !α - współczynnik rozkładu naprężeń H - wysokość środnikae - największa odległość między żebrami poprzecznymi.

Na rys.2.1. przedstawiono tarczę z obciążeniem brzegów pionowych oraz podano stosowane wymiary tarczy. Rozkład naprężeń określony wzorem (2.1) może w zależności od wartości współczynnika α zmieniać się w następujący sposób: - równomierne ściskanie α = 0 - ściskanie tarczy od wartości zerowej ( rozkład trójkątny ) α = 1 - czyste zginanie tarczowe α = 2

NAPS-ZR 1

- zginanie z przewagą rozciągania α > 2.

Rys.2.1. Obciążenie tarczy środnika

Przykładowe rozkłady naprężeń przedstawiono na rys. 2.2.

Współczynnik rozkładu naprężeń oblicza się ze wzoru :

ασσ

= −1 2

1 (2.2)

Rys. 2.2. Przykładowe rozkłady naprężeń na brzegu tarczy

Naprężenie krytyczne określane przez wartość naprężeń σ1 podane jest następującym wzorem:

( )2

2

2

112

⋅

−=

HgkE

kr νπσ

(2.3)

gdzie: E - moduł Youngaν - liczba Poisson’ag - grubość środnika.k - współczynnik zależny od rodzaju obciążenia i stosunku długości boków λ = e / H.

Dla stosowanych powszechnie stali typu St3S, 18G2A E = 2.05 • 105 MPa

NAPS-ZR 1

ν = 0.3wzór (2.3) przyjmuje postać [2.2]:

2

186200][

⋅⋅=

HgkMPakrσ

(2.4)

Dla zakresu 0 ≤ α ≤ 1

Współczynnik k oblicza się ze wzoru przybliżonego [2.2]

ααλ

λ ⋅−⋅−

+=

5.01025.012

mmk

(2.5)

gdzie: m - liczba półfal tworzących się na długości tarczy ; liczba ta zależy od współczynnika λ i wynika z nierówności:

( ) ( )m m m m− ≤ ≤ +1 1λ (2.6)

gdzie: m = 1 , 2 , 3 , 4. Wzór (2.5) pozwala obliczyć wartości k z dokładnością około 1 % w porównaniu z doświadczeniem dla λ ≥ 0.8 . Dla λ < 0.8 dokładność zmniejsza się.

Dla zakresu 1 ≤ α ≤ 4

Współczynnik k aproksymuje się stosując wzór:

k = ⋅ − +78 149 5 79 3α α. . (2.7)

W oparciu o podane powyżej wzory opracowano program obliczeniowy połączony z programem obliczającym stan naprężenia w środniku, opisanym w rozdziale 4. Program dla ustalonych i podanych wymiarów największej tarczy zawartej między pasami dźwigara a żebrami oblicza współczynnik wyboczeniowy, naprężenie krytyczne dla tarczy i sprawdza, czy jego wartość nie przekracza wartości naprężeń w tarczy.

NAPS-ZR 1

4. Obliczenia w programie NAPS-ZR

Algorytm działania programu przedstawiono w uproszczeniu na rysunku obok.

W bloku „CzytajDane” - wczytującym dane z pliku „trans.txt” - obok nazw zmiennych programu NAPS-ZR podano w nawiasach ( )odpowiadające im nazwy zmiennych programu BGR-OS. Brak odpowiednika w nawiasie oznacza identyczność nazw w obu programach.

Procedury obliczeniowe wymieniane w schemacie blokowym przedstawiono w kolejnych podrozdziałach a mianowicie:• Oblzr2 → 3.2.2. Naprężenia i ugięcia od

nakładek bocznych dolnych N1,N2• Oblzr3 → 3.2.1. Naprężenia i ugięcia od

nakładki spodniej - N3• Oblzr23 → 3.2.3. Naprężenia i ugięcia od

nakładek bocznych dolnych N1,N2 i spodniej N3

• Oblzr4 → 3.2.4 Naprężenia i ugięcia od nakładki bocznej środkowej N4

• Oblicz2 → 3.2.5 Stateczność lokalna przy zastosowaniu nakładki N3. 3.2.6 Stateczność lokalna przy zastosowaniu nakładek N1, N2. 3.2.7 Stateczność lokalna przy zastosowaniu nakładek N1, N2, N3

• Oblicz3 → 3.2.12 Obliczenia naprężeń krytycznych w środniku

Start

W3:=0.45; W12:=0.45; W4:=0.45;

Ekr_tyt: Ekran tytułowyRysujDzwigar: Rys.1 dzwigara;

CzytajDane:wczytuje z pliku trans.txt: GG(g11), GD(g21), BP(b1), BS(t1), H(h1), YW, ZS(bs1/2), L, E, SIGox13, SIGox15, SIGox17, SIGoy13, SIGoy15, SIGoy17, Scx13, Scx18, minScx13, minScx18, fyg, fyw, fyQ

INIGET: A1:=8; A2:=8; A3:=8; A4:=8; B2:=100; B3:=100; B4:=100; fyt:=30; fxt:=20; L2:=L; L3:=L; L4:=L; G2:=10; G3:=10; G4:=10; tn2:='T'; tn3:='T'; tn4:='T'; RE:=300; W:=1.00; EE:=500; R0:=215; fd:=215;

Popraw_D: umozliwia zmiane danych wczytanych z pliku trans.txt

Get1: wczytuje z klawiatury: W3, W12, W4, fyt, fxt, RE, W, EE, R0, fd

RysGet:Rysuje nakładki, pyta które zastosowac i jakie ich parametry.1) Jesli N1,N2 to wywoluje Oblzr2 (bez wyprowadzania wynikow do pliku), oblicza i wyswietla: Sig1_2, Sig2_2, fv2, fyt-fv2.2) Jesli N3 to wywoluje Oblzr3 (bez wyprowadzania wynikow do pliku), oblicza i wyswietla: Sig1_3, Sig2_3, fv3, fyt-fv3.3) Jesli N1, N2, N3 to wywoluje Oblzr23 (bez wyprowadzania wynikow do pliku), oblicza i wyswietla: fv23, fyt-fv23.4) Jesli N4 to wywoluje OblZR4 (bez wyprowadzania wynikow do pliku), oblicza i wyswietla: Sig41, Sig42, fh, fxt-fh.

Rys.2 dzwigara

Czy dane poprawne

Oblicz2: Obliczenie stateczności środnika wg. PN dla N1,N2 lub N3 lub N1,N2,N3

Czy zastosowano nakładki N1, N2

lub N3

Oblicz3: Obliczenie naprężeń krytycznych w środniku dla N1,N2 lub N3 lub N1,N2,N3

Zapis danych i wynikow na dysk do pliku Wynik2.HTM

Pok_Wyn: Wyświetlenie wyników na ekranie

Czy powrót do obliczeń?

Koniec

Nie

Nie

Tak

Tak

Tak

Nie

NAPS-ZR 1

4.1 Wprowadzane dane

a) Dane pobierane z pliku trans.txt z możliwością zmiany każdej z nich i wprowadzenia innej wartości z klawiatury:Lp Opis danej Symbol Wartość

przykładowaGrubość pasa górnego g11 [mm] GG 12.00Grubość pasa dolnego g21 [mm] GD 12.00Szerokość pasów b1 [mm] BP 650.00Grubość środnika t1 [mm] BS 7.00Wysokość środnika h1 [mm] H 1700.00Odległość żebra poprzecz.od pasa dolnegoYW [mm] YW 1300.00Połowa odległości między środnikami bs1/2 [mm] ZS 293.00Rozpiętość dźwigara L [mm] L 32000.00Moduł Younga E [MPa] E 205000.00Naprężenia [MPa] normalne od obciążeń obliczeniowych "W" w pł. pion. pk-t 3

SIGox13 -129.71

Naprężenia [MPa] normalne od obciążeń obliczeniowych "W" w pł. pion. pk-t 5

SIGox15 -68.67

Naprężenia [MPa] normalne od obciążeń obliczeniowych "W" w pł. pion. pk-t 7

SIGox17 129.71

Naprężenia [MPa] normalne od obciążeń obliczeniowych "W" w pł. poz. pk-t 3

SIGoy13 -9.84

Naprężenia [MPa] normalne od obciążeń obliczeniowych "W" w pł. poz. pk-t 5

SIGoy15 -9.84

Naprężenia [MPa] normalne od obciążeń obliczeniowych "W" w pł. poz. pk-t 7

SIGoy17 -9.84

Naprężenia [MPa] normalne od obciążeń charakterystycznych "T" w punkcie 3

Scx13 -102.95

Naprężenia [MPa] normalne od obciążeń charakterystycznych "T" w punkcie 8

Scx18 102.95

Naprężenia [MPa] normalne od obciążeń charakterystycznych "T" min., p-kt 3

minScx13 -48.29

Naprężenia [MPa] normalne od obciążeń charakterystycznych "T" min., p=kt 8

minScx18 48.29

Naprężenia [MPa] normalne od ciężaru własnego fyg [mm] fyg 28.57Naprężenia [MPa] normalne od ciężaru wózka fyw [mm] fyw 11.41Naprężenia [MPa] normalne od siły udźwigu fyQ [mm] fyQ 9.63

b) Dodatkowe dane wprowadzane z klawiatury:Lp Opis danej Symbol Jednostki Wartość przykł.1 Współczynnik korekcji dla nakładki spodniej W3 0.452 Współczynnik korekcji dla bocznych dolnych W12 0.453 Współczynnik korekcji dla bocznej srodkowej W4 0.454 Strzałka UGIĘCIA w płaszczyźnie pionowej fyt mm 305 Strzałka UGIĘCIA w płaszczyźnie poziomej fxt mm 206 Granica Plastyczności RE MPa 3007 Największa odległość między przeponami EE mm 5008 Wytrzymałość obliczeniowa wg PN-80/B-03200 R0 MPa 2159 Wytrzymałość obliczeniowa wg PN-90/B-03200 Fd MPa 215

NAPS-ZR 1

Kolejny ekran wprowadzania danych przedstawiono na rysunku poniżej.

Pozwala on wybrać dowolną kombinację trzech wariantów sprężania przy zastosowaniu przedstawionych na rysunku nakładek N1, N2, N3, N4 i wprowadzić odpowiednie dane.

4.2 Bloki obliczeń

W kolejnych podpunktach podano wzory wyznaczające:

A. naprężenia, ugięcia tylko od spawanych nakładek:1. od nakładki spodniej - N32. od nakładek bocznych dolnych - N23. od nakładek bocznych dolnych i spodniej - N2 i N34. od nakładki bocznej środkowej - N4

B. stateczność po spawaniu nakładek:5. od nakładki spodniej - N36. od nakładek bocznych dolnych - N27. od nakładek bocznych dolnych i spodniej - N2 i N3

C. Sumaryczne naprężenia od spawanych nakładek i obciążeń8. od nakładki spodniej - N39. od nakładek bocznych dolnych - N210. od nakładek bocznych dolnych i spodniej - N2 i N3

11. Sumaryczne ugięcia od spawanych nakładek i obciążeń12. Obliczenia naprężeń krytycznych

4.2.1 Naprężenia i ugięcia po spawaniu nakładki spodniej N3pole powierzchni przekroju: F := (GG + GD)*BP + 2*BS*H;pola uplastycznienia:

PSA3 := (57.5*Kwadrat(A3))/(1+115*(Kwadrat(A3)/F));siły sprężające:

S3 := 2*RE*W3*PSA3;

NAPS-ZR 1

moment statyczny: MOS3 := BP*GG*(0.5*H+0.5*GG)-BP*GD*(0.5*H+0.5*GD); MOS3 := MOS3 - B3*G3*(0.5*H+GD+0.5*G3)+2*PSA3*(0.5*H+GD);pole niosace obciazenie: FO3 := F+B3*G3 - 2*PSA3;współrzędna środka ciezkości: YC3 := MOS3/FO3;moment sprężający: M3 := S3*(YC3+0.5*H+GD);naprężenia od sciskania: SIGC3 := S3/FO3;moment bezwladności: IZC3 := (BS*H*H*H/6) + BP*GG*Kwadrat(0.5*H-YC3+0.5*GG); IZC3 := IZC3 + BP*GD*Kwadrat(YC3+0.5*H+0.5*GD); IZC3 := IZC3 + 2*BS*H*Kwadrat(YC3); IZC3 := IZC3 + B3*G3*Kwadrat(YC3+0.5*H+GD+0.5*G3); IZC3 := IZC3 - 2*PSA3*Kwadrat(YC3+0.5*H+GD);naprężenia od zginania - sciskajace:

SIGGC3 := M3*(0.5*H+YC3)/IZC3;SIGGR3 := M3*(0.5*H-YC3)/IZC3;

naprężenia od zginania - rozciagajace:

Naprężenia w górnej części środnika Sig2 = ',SIG2_3 [MPa]:{g.} SIG2_3 := SIGC3-SIGGR3;Naprężenia w dolnej części środnika Sig1 = ',SIG1_3 [MPa]:);{d.} SIG1_3 := SIGC3+SIGGC3;

ALFA3 := 1-(SIG2_3/SIG1_3);Naprężenia w odległości YW SigW = ',SIGW3 [MPa]};-->UWAGA ! : Wartość dodatnia naprężen oznacza sciskanie '};

SIGW3 := SIG1_3*(1-ALFA3*(YW/H));Ugięcie dźwigara pochodzące od siły sprężającej fv3:

fv3 := (M3*L*L3)/(8*E*IZC3);

4.2.2 Naprężenia i ugięcia od nakładek bocznych dolnych N1,N2pole powierzchni przekroju: F := (GG + GD)*BP + 2*BS*H;pola uplastycznienia:

PSA1 := (57.5*Kwadrat(A1))/(1+115*(Kwadrat(A1)/F));PSA2 := (57.5*Kwadrat(A2))/(1+115*(Kwadrat(A2)/F));

siły spężające:S1 := 2*RE*W12*PSA1;S2 := 2*RE*W12*PSA2;

moment statyczny: MOS2 := 0.5*BP*GG*(H+GG)-0.5*BP*GD*(H+GD)-B2*G2*(H-B2); MOS2 := MOS2 + PSA2*H+2*PSA1*(0.5*H-B2);pole niosace obciazenie: FO2 := F+2*B2*G2 - 2*PSA1 - 2*PSA2;wspolrzedna środka ciezkości: YC2 := MOS2/FO2;moment sprężający: M2 := S1*(YC2+0.5*H-B2)+S2*(YC2+0.5*H);naprężenia od sciskania: SIGC2 := (S1+S2)/FO2;moment bezwładności: IZC2 := (BS*H*H*H/6) + BP*GG*Kwadrat(0.5*H-YC2+0.5*GG); IZC2 := IZC2 + BP*GD*Kwadrat(YC2+0.5*H+0.5*GD); IZC2 := IZC2 + 2*BS*H*Kwadrat(YC2); IZC2 := IZC2 + (1/6)*G2*B2*B2*B2+2*B2*G2*Kwadrat(YC2+0.5*H-0.5*B2); IZC2 := IZC2 - 2*PSA1*Kwadrat(YC2+0.5*H-B2);

NAPS-ZR 1

IZC2 := IZC2 - 2*PSA2*Kwadrat(YC2+0.5*H);naprężenia od zginania - sciskajace: SIGGC2 := M2*(0.5*H+YC2)/IZC2; SIGGR2 := M2*(0.5*H-YC2)/IZC2;naprężenia od zginania - rozciagajace: SIG2_2 := SIGC2-SIGGR2; SIG1_2 := SIGC2+SIGGC2; ALFA2 := 1-(SIG2_2/SIG1_2);szerokość strefy plastycznej w środniku: DELTA := 2*PSA1/(G2+2*BS);wspolrzedna dolnych wlokien tarczy wyboczeniowej: YD := B2 + 0.5*DELTA;wspolrzedna dolnych wlokien tarczy wyboczeniowej: YD := B2 + 0.5*DELTA;napr. na wsp. YD: SigYD := SIG1_2*(1-ALFA2*(YD/H));naprężenia na wysokości YW: SIGW2 := SIG1_2*(1-ALFA2*(YW/H));ugięcie dźwigara pod siłą sprężająca: fv2 := (M2*L*L2)/(8*E*IZC2);-->UWAGA ! : Wartość dodatnia naprężeń oznacza sciskanie:

4.2.3 Naprężenia i ugięcia od nakładek bocznych dolnych N1,N2 i spodniej N3pole powierzchni przekroju: F := (GG + GD)*BP + 2*BS*H; MOS23 :=0.5*BP*GG*(H+GG)-0.5*BP*GD*(H+GD)-B2*G2*(H-B2); MOS23 := MOS23 -B3*G3*(0.5*H+GD+0.5*G3)+2*PSA3*(0.5*H+GD);pole niosace obciazenie: FO23 := F + 2*B2*G2 + B3*G3 - 2*PSA3;współrzędna środka ciężkości: YC23 := MOS23/FO23;moment sprężający: M23 := S3*(YC23+0.5*H+GD);naprężenia od sciskania: SIGC23 := S3/FO23;moment bezwladności: IZC23 := (BS*H*H*H/6) + BP*GG*Kwadrat(0.5*H-YC23+0.5*GG); IZC23 := IZC23 + BP*GD*Kwadrat(YC23+0.5*H+0.5*GD); IZC23 := IZC23 + 2*BS*H*Kwadrat(YC23); IZC23 := IZC23 + (1/6)*G2*B2*B2*B2+2*B2*G2*Kwadrat(YC23+0.5*H-0.5*B2); IZC23 := IZC23 + B3*G3*Kwadrat(YC23+0.5*H+GD+0.5*G3); IZC23 := IZC23 - 2*PSA3*Kwadrat(YC23+0.5*H+GD);naprężenia od zginania - sciskajace:

SIGGC23 := M23*(0.5*H+YC23)/IZC23;SIGGR23 := M23*(0.5*H-YC23)/IZC23;

naprężenia na górze środnika:SIG2_23 := SIGC23-SIGGR23;}

SIG2_23 := SIG2_2+SIG2_3;naprężenia na dole środnika:

SIG1_23 := SIGC23+SIGGC23;} SIG1_23 := SIG1_2+SIG1_3;

ALFA23 := 1-(SIG2_23/SIG1_23);SigYD23 := SIG1_23*(1-ALFA23*(YD/H));

naprężenia na wysokości YW:SIGW23:= SIG1_23*(1-ALFA23*(YW/H));

Ugięcie dźwigara pochodzące od siły spężającej fv23 = ',fv23:1:2,' mm'};FV23 := FV2 + FV3;

4.2.4 Naprężenia i ugięcia od nakładki bocznej środkowej N4pole powierzchni przekroju:

NAPS-ZR 1

F := (GG + GD)*BP + 2*BS*H;pola uplastycznienia:

PSA4 := (57.5*Kwadrat(A4))/(1+115*(Kwadrat(A4)/F));siły spężające:

S4 := 2*RE*W4*PSA4;moment sprężający:

M4 := S4*(ZS+BS);naprężenia od sciskania:

SIGC4 := S4/F;IY := ((GG+GD)*BP*BP*BP/12)+(1/6)*H*BS*BS*BS+2*H*BS*Kwadrat(ZS+0.5*BS);IY := IY + B4*G4*G4*G4+2*B4*G4*Kwadrat(ZS+BS+0.5*G4);SIGB := M4*(ZS+BS)/IY;

naprężenia w środniku z nakładka}SIG41 := SIGC4+SIGB;

naprężenia w środniku bez nakładki Sig2=SIG42}SIG42 := SIGC4-SIGB;

ugięcie poziome dźwigara:fh := (M4*L*L4)/(8*E*IY);

4.2.5 Stateczność lokalna dla nakładki spodniej N3A := EE/YW;AA2 := EE/(YW-YD);

{dla normy 90 }Beta90[1]:=A;Beta90[2]:= AA2;Beta90[3]:= AA2;

{smukłość:}Lambda := YW/BS;LambPR := EE/BS;Lamb2 := (YW-YD)/BS;

{dla normy 90: }Lamb90[1]:= Lambda;Lamb90[2] := Lamb2;Lamb90[3] := Lamb2;

i:=1;{współczynnik La1 wg. PN-80/B-03200 ---> nakładka 3:}Psi3 := SIGW3/SIG1_3;KNO := 1368.6844 - 784.2709*Psi3 + 353.7196*Kwadrat(Psi3);

Jeżeli A >= 1 To Kn := KNO;

Jeżeli (A<1) oraz (Psi3>0) To Kn := KNO*0.5*( A+(1/A) );LambPN1 := Kn/Pierwiastek(R0);La1 := Lambda/LambPN1;

Jeżeli (A<1) oraz (Psi3<=0) to blok LambPN1 := KNO/Pierwiastek(R0); La1 := LambPR/LambPN1; koniec bloku;

{Współczynnik La2 wg. PN-80/B-03200:}Jeżeli A<0 To A:= 1/A;Jeżeli A<=2.5 To Kt := 1381.2384 + (227.5494/A) + (297.3997/Kwadrat(a));Jeżeli A>2.5 to Kt := 1520;LambPT := Kt/Pierwiastek(R0);Jeżeli A>= 1 to La2 := Lambda/LambPT;

NAPS-ZR 1

Jeżeli A< 1 to La2 := LambPR/LambPT;

Jeżeli La1=La2 to Lmin := La1;Jeżeli La1>La2 to Lmin := La2;Jeżeli La1<La2 to Lmin := La1;

MS := 0.9733587 - 0.9255848*Lmin + 1.4354818*Kwadrat(Lmin);MSN := 0.9733587 - 0.9255848*La1 + 1.4354818*Kwadrat(La1);

NI := 5-4*MS;Jeżeli Ni < 0 to Ni := 0;

SigZ_3 := Sig1_3*MSN;Jeżeli SigZ_3<=R0 to war1_3 := 1; { spełniono warunki normy }Jeżeli SigZ_3>R0 to war1_3 := 0; { warunków normy nie spełniono }

4.2.6 Stateczność lokalna dla nakładek N1 i N2A := EE/YW;AA2 := EE/(YW-YD);

{dla normy 90 }Beta90[1]:=A;Beta90[2]:= AA2;Beta90[3]:= AA2;

{smukłość:}Lambda := YW/BS;LambPR := EE/BS;Lamb2 := (YW-YD)/BS;

{dla normy 90: }Lamb90[1]:= Lambda;Lamb90[2] := Lamb2;Lamb90[3] := Lamb2;

i:=2;{współczynnik La1 wg. PN-80/B-03200 - nakładka 2 ===}Psi2 := SIGW2/SIGYD;KNO := 1368.6844 - 784.2709*Psi2 + 353.7196*Kwadrat(Psi2);

Jeżeli AA2 >= 1 to Kn := KNO;

Jeżeli (AA2<1) oraz (Psi2>0) to Kn := KNO*0.5*( AA2+(1/AA2) );LambPN1 := Kn/Pierwiastek(R0);La1 := Lamb2/LambPN1;

Jeżeli (AA2<1) oraz (Psi2<=0) to blok LambPN1 := KNO/Pierwiastek(R0); La1 := LambPR/LambPN1; koniec bloku;

{Współczynnik La2 wg. PN-80/B-03200 }Jeżeli AA2<0 to AA2:= 1/AA2;Jeżeli AA2<=2.5 to Kt := 1381.2384 + (227.5494/AA2) + (297.3997/Kwadrat(aa2));Jeżeli AA2>2.5 to Kt := 1520;LambPT := Kt/Pierwiastek(R0);Jeżeli AA2>= 1 to La2 := Lamb2/LambPT;Jeżeli AA2< 1 to La2 := LambPR/LambPT;

Jeżeli La1=La2 to Lmin := La1;

NAPS-ZR 1

Jeżeli La1>La2 to Lmin := La2;Jeżeli La1<La2 to Lmin := La1;

MS := 0.9733587 - 0.9255848*Lmin + 1.4354818*Kwadrat(Lmin);MSN := 0.9733587 - 0.9255848*La1 + 1.4354818*Kwadrat(La1);

NI := 5-4*MS;Jeżeli Ni < 0 to Ni := 0;

{SigZ_2 := Sig1_2*MSN;}SigZ_2 := SigYD*MSN;Jeżeli SigZ_2<=R0 to war1_2 := 1; { spelniono warunki normy }Jeżeli SigZ_2>R0 to war1_2 := 0; { warunków normy nie spelniono }

4.2.7 Stateczność lokalna dla nakładek N1, N2 i N3A := EE/YW;AA2 := EE/(YW-YD);

{dla normy 90 }Beta90[1]:=A;Beta90[2]:= AA2;Beta90[3]:= AA2;

{smukłość:}Lambda := YW/BS;LambPR := EE/BS;Lamb2 := (YW-YD)/BS;

{dla normy 90: }Lamb90[1]:= Lambda;Lamb90[2] := Lamb2;Lamb90[3] := Lamb2;

i:=3;{współczynnik La1 wg. PN-80/B-03200 - nakładki 2 i 3 }Psi23 := SIGW23/SIGYD23;KNO := 1368.6844 - 784.2709*Psi23 + 353.7196*Kwadrat(Psi23);

Jeżeli AA2 >= 1 to Kn := KNO;

Jeżeli (AA2<1) oraz (Psi23>0) to Kn := KNO*0.5*( AA2+(1/AA2) );LambPN1 := Kn/Pierwiastek(R0);La1 := Lamb2/LambPN1;

Jeżeli (AA2<1) oraz (Psi23<=0) to blok LambPN1 := KNO/Pierwiastek(R0); La1 := LambPR/LambPN1; koniec bloku;

{Współczynnik La2 wg. PN-80/B-03200 }Jeżeli AA2<0 to AA2:= 1/AA2;Jeżeli AA2<=2.5 to Kt := 1381.2384 + (227.5494/AA2) + (297.3997/Kwadrat(aa2));Jeżeli AA2>2.5 to Kt := 1520;LambPT := Kt/Pierwiastek(R0);Jeżeli AA2>= 1 to La2 := Lamb2/LambPT;Jeżeli AA2< 1 to La2 := LambPR/LambPT;

Jeżeli La1=La2 to Lmin := La1;Jeżeli La1>La2 to Lmin := La2;

NAPS-ZR 2

Jeżeli La1<La2 to Lmin := La1;

MS := 0.9733587 - 0.9255848*Lmin + 1.4354818*Kwadrat(Lmin);MSN := 0.9733587 - 0.9255848*La1 + 1.4354818*Kwadrat(La1);NI := 5-4*MS;Jeżeli Ni < 0 to Ni := 0;SigZ_23 := SigYD23*MSN;Jeżeli SigZ_23<=R0 to war1_23 := 1; { spelniono warunki normy }Jeżeli SigZ_23>R0 to war1_23 := 0; { warunków normy nie spelniono }

4.2.8 Sumaryczne naprężenia od przyspawanej nakładki N3 i obciążeń_______- obliczeniowych "W" w płaszczyźnie pionowej:Naprężenia w dolnej części środnika . . . = SIGox17-SIG1_3 [MPa]Naprężenia w odległości YW . . . . . . . = SIGox15-SIGW3 [MPa]Naprężenia w górnej części środnika . . . = SIGox13-SIG2_3 [MPa]_______- obliczeniowych "W" w płaszczyźnie poziomej:Naprężenia w dolnej części środnika . . . = SIGoy17 [MPa]Naprężenia w odległości YW . . . . . . . = SIGoy15 [MPa]Naprężenia w górnej części środnika . . . = SIGoy13 [MPa]_______- charakterystycznych "T":Naprężenia w dolnej części środnika . . . = Scx18-SIG1_3 [MPa]Naprężenia w górnej części środnika . . . = Scx13-SIG2_3 [MPa]_______- charakterystycznych "T" minimalne:Naprężenia w dolnej części środnika . . . = minScx18-SIG1_3 [MPa]Naprężenia w górnej części środnika . . . = minScx13-SIG2_3 [MPa] -->UWAGA!: Odwrotnie niż w obl.stateczności: ujemne naprężenia to ściskanie

4.2.9 Sumaryczne naprężenia od przyspawanych nakładek N2 i obciążeńSumaryczne naprężenia od nakładek BOCZNYCH DOLNYCH N2 i OBCIĄŻEŃ:_______- obliczeniowych "W" w płaszczyźnie pionowej:Naprężenia w dolnej części środnika . . . = SIGox17-SIG1_2 [MPa]Naprężenia w odległości YW . . . . . . . = SIGox15-SIGW2 [MPa]Naprężenia w górnej części środnika . . . = SIGox13-SIG2_2 [MPa]_______- obliczeniowych "W" w płaszczyźnie poziomej:Naprężenia w dolnej części środnika . . . = SIGoy17 [MPa]Naprężenia w odległości YW . . . . . . . = SIGoy15 [MPa]Naprężenia w górnej części środnika . . . = SIGoy13 [MPa]_______- charakterystycznych "T":Naprężenia w dolnej części środnika . . . = Scx18-SIG1_2 [MPa]Naprężenia w górnej części środnika . . . = Scx13-SIG2_2 [MPa]_______- charakterystycznych "T" minimalne:Naprężenia w dolnej części środnika . . . = minScx18-SIG1_2 [MPa]Naprężenia w górnej części środnika . . . = minScx13-SIG2_2 [MPa] -->UWAGA!: Odwrotnie niż w obl.stateczności: ujemne naprężenia to ściskanie!!

4.2.10 Sumaryczne naprężenia od przyspawanych nakładek N2, N3 i obciążeńSumaryczne naprężenia od nakładek N1,N2,N3 i OBCIĄŻEŃ:_______- obliczeniowych "W" w płaszczyźnie pionowej:Naprężenia w dolnej części środnika . . . = SIGox17-SIG1_23 [MPa]Naprężenia w odległości YW . . . . . . . = SIGox15-SIGW23 [MPa]Naprężenia w górnej części środnika . . . = SIGox13-SIG2_23 [MPa]_______- obliczeniowych "W" w płaszczyźnie poziomej:Naprężenia w dolnej części środnika . . . = SIGoy17 [MPa]Naprężenia w odległości YW . . . . . . . = SIGoy15 [MPa]Naprężenia w górnej części środnika . . . = SIGoy13 [MPa]_______- charakterystycznych "T":Naprężenia w dolnej części środnika . . . = Scx18-SIG1_23 [MPa]Naprężenia w górnej części środnika . . . = Scx13-SIG2_23 [MPa]

NAPS-ZR 2

_______- charakterystycznych "T" minimalne:Naprężenia w dolnej części środnika . . . = minScx18-SIG1_23 [MPa]Naprężenia w górnej części środnika . . . = minScx13-SIG2_23 [MPa] -->UWAGA!: Odwrotnie niż w obl.stateczności: ujemne naprężenia to ściskanie

4.2.11 Sumaryczne ugięcia od nakładek bocznych dolnych N2 i spodniej N3 oraz obciążeń i ugięcia trwałego:

Składowe ugięcia pionowego:- od ciężaru własnego . . . . . . fyg [mm] =',fyg:1:1);- od ciężaru wózka . . . . . . . fyw [mm] =',fyw:1:1);- od siły udźwigu . . . . . . . . fyQ [mm] =',fyQ:1:1);- od odkształcenia trwałego . . . fyt [mm] =',fyt:1:1);

Jeżeli (tn2='N') oraz (tn3='N') to fv23:=0 w przeciwnym przypadkublok:

Jeżeli (tn2='T') oraz (tn3='T') to

fv23:=fv2+fv3 w przeciwnym przypadkublok:

Jeżeli (tn2='T') to fv23:=fv2; Jeżeli (tn3='T') to fv23:=fv3; koniec bloku;koniec bloku;

- od siły sprężającej . . . . . . fv23[mm] = fv23:1:2);WriteLn(p9,' fys:=(fyg+fyw+fyQ+fyt)-fv23;

SUMARYCZNE UGIĘCIE PIONOWE . . . fys [mm] =',fys:1:1);WRITELN(p9,' ______Składowe ugięcia poziomego:

- od odkształcenia trwałego . . . fxt [mm] =',fxt:1:1);- od siły sprężającej . . . . . . fh [mm] = fh:1:2);

SUMARYCZNE UGIĘCIE POZIOME . . . fxs [mm] =',(fxt-fh):1:1);

4.2.12 Blok obliczeń naprężeń krytycznych w środniku dla warunku statecznośći A := EE/YW; AA2 := EE/(YW-YD);

Nakładka na pasie dolnym: Jeżeli (A>0) oraz (A<=Pierwiastek(2)) to M := 1; Jeżeli (A>Pierwiastek(2)) oraz (A<=Pierwiastek(6)) to M := 2; Jeżeli (A>Pierwiastek(6)) oraz (A<=Pierwiastek(12)) to M := 3; Jeżeli (A>Pierwiastek(12)) oraz (A<=Pierwiastek(20)) to M := 4;

ALFA3 := 1 - (SIGW3/SIG1_3); Jeżeli ALFA3 <= 1 to K := ( (1-0.025*ALFA3)/(1-0.5*ALFA3) )*Kwadrat((M/A) + (A/M) ); JEŻELI ALFA3 > 1 to K := 78*ALFA3 - 149.5*Pierwiastek(ALFA3) + 79.3;

SIGKR3 := 186200*K*Kwadrat(BS/YW); Jeżeli SIGKR3 >= SIG1_3 to war2_3 := 1; {warunek stateczności spełniony} Jeżeli SIGKR3 < SIG1_3 to war2_3 := 0; {warunek stateczności nie spełniony}

Nakładka dolna boczna: Jeżeli (AA2>0) oraz (AA2<=Pierwiastek(2)) to M := 1; Jeżeli (AA2>Pierwiastek(2)) oraz (AA2<=Pierwiastek(6)) to M := 2;

NAPS-ZR 2

Jeżeli (AA2>Pierwiastek(6)) oraz (AA2<=Pierwiastek(12)) to M := 3; Jeżeli (AA2>Pierwiastek(12)) oraz (AA2<=Pierwiastek(20)) to M := 4;

ALFA2 := 1 - (SIGW2/SIGYD);Jeżeli ALFA2 <= 1

to K2 := ( (1-0.025*ALFA2)/(1-0.5*ALFA2) )*Kwadrat((M/AA2) + (AA2/M) );

JEŻELI ALFA2 > 1 to K2 := 78*ALFA2 - 149.5*Pierwiastek(ALFA2) + 79.3;

SIGKR2 := 186200*K2*Kwadrat(BS/(YW-YD)); Jeżeli SIGKR2 >= SIGYD to war2_2 := 1; warunek stateczności spełniony} Jeżeli SIGKR2 < SIGYD to war2_2 := 0; warunek stateczności nie spełniony}

nakładka na pasie dolnym i dolna boczna razem: ALFA23 := 1 - (SIGW23/SIGYD23);Jeżeli ALFA23 <= 1 to K23:=((1-0.025*ALFA23)/(1-0.5*ALFA23)) * Kwadrat((M/AA2)+(AA2/M)); JEŻELI ALFA23 > 1 to K23 := 78*ALFA23 - 149.5*Pierwiastek(ALFA23) + 79.3; SIGKR23 := 186200*K23*Kwadrat(BS/(YW-YD));Jeżeli SIGKR23 >= SIGYD23 to war2_23 := 1; {warunek stateczności spełniony}Jeżeli SIGKR23<SIGYD23 to war2_23 := 0; {warunek stateczności nie spełniony}

NAPS-ZR 2

Spis Treści

1.CHARAKTERYSTYKA OGÓLNA 2

1.1PRZEZNACZENIE PROGRAMU 2 1.2INSTALOWANIE I URUCHAMIANIE PROGRAMU 2

2.OBSŁUGA I PRZEGLĄD EKRANÓW PROGRAMU 2

3.PODSTAWY OBLICZEŃ 7

3.1NAPRĘŻENIA ORAZ UGIĘCIA DŹWIGARA PODDANEGO SPRĘŻANIU 7 3.2OBLICZANIE NAPRĘŻENIA KRYTYCZNEGO 10

4.OBLICZENIA W PROGRAMIE NAPS-ZR 13

4.1WPROWADZANE DANE 14 4.2BLOKI OBLICZEŃ 15

4.2.1Naprężenia i ugięcia po spawaniu nakładki spodniej N3 15 4.2.2Naprężenia i ugięcia od nakładek bocznych dolnych N1,N2 16 4.2.3Naprężenia i ugięcia od nakładek bocznych dolnych N1,N2 i spodniej N3 17 4.2.4Naprężenia i ugięcia od nakładki bocznej środkowej N4 17 4.2.5Stateczność lokalna dla nakładki spodniej N3 18 4.2.6Stateczność lokalna dla nakładek N1 i N2 19 4.2.7Stateczność lokalna dla nakładek N1, N2 i N3 20 4.2.8Sumaryczne naprężenia od przyspawanej nakładki N3 i obciążeń 21 4.2.9Sumaryczne naprężenia od przyspawanych nakładek N2 i obciążeń 21 4.2.10Sumaryczne naprężenia od przyspawanych nakładek N2, N3 i obciążeń 21 4.2.11 Sumaryczne ugięcia od nakładek bocznych dolnych N2 i spodniej N3 oraz obciążeń i ugięcia trwałego: 22 4.2.12Blok obliczeń naprężeń krytycznych w środniku dla warunku statecznośći 22

NAPS-ZR 2