Rozszerzona Metoda Gęstości Sił do analizy siatek cięgnowych pod ciężarem własnym. Część II - przykłady zastosowania

Abstrakt

Druga część artykułu dotyczącego Rozszerzonej Metody Gęstości Sił (RMGS) zawiera opisy praktycznych przykładów jej zastosowania oraz wnioski z nich wynikające. W artykule skrótowo przypomniano założenia i zasady stworzonej do analizy siatek cięgnowych pod ciężarem własnym Rozszerzonej Metody Gęstości Sił. Jest to metoda oparta na iteracyjnej procedurze, w której naprzemiennie rozwiązywany jest układ równań równowagi wezłów siatki ciegnowej oraz układ równań opisujących zachowanie cięgna pod ciężarem własnym. Z drugiego układu równań otrzymuje się aktualne wartości gęstości sił, dzięki którym przy użyciu pierwszego układu równań oblicza się współrzędne węzłów wolnych siatki. Zaprezentowana metoda opiera się na dokładnym opisie kształtu cięgna pod ciężarem własnym, czyli na linii łańcuchowej. Do obliczeń RMGS stworzono autorski program UC-Form przy użyciu pakietu obliczeń matematycznych Scilab. W artykule przedstawiono możliwości programu i skrócony algorytm działania uwzględniający kilka możliwych ścieżek wprowadzania danych i wykonywania obliczeń. W następnej części artykułu zaprezentowano wraz z danymi wejściowymi trzy przykłady wykorzystania RMGS i programu UC-Form do rozwiązania praktycznych problemów specyficznych dla konstrukcji cięgnowych. Pierwszym z nich jest wstępne kształtowanie siatki cięgnowej, które jest początkowym etapem obliczeń poprzedzającym wykonanie tradycyjnych analiz statycznych i dynamicznych oraz wymiarowania konstrukcji. W przykładzie pokazano, w jaki sposób można wykorzystać analizę bez ciężaru własnego do prawidłowego kształtowania siatki z uwzględnieniem ciężaru własnego. Pokazano również wpływ ciężaru własnego na geometrię i siły w siatce.