Probabilistyczna analiza zmiany odpowiedzi mechanicznej kopuły tensegralnej wywołanej imperfekcjami geometrycznymi i obciążenia oraz oszacowanie wrażliwości i niezawodności użytkowej kopuły ze względu na stany graniczne nośności i użytkowalności
Celem głównym planowanego działania badawczego jest probabilistyczna analiza zmiany odpowiedzi mechanicznej kopuły tensegralnej wywołanej imperfekcjami geometrycznymi położenia węzłów konstrukcji oraz stowarzyszonych z nimi zmianami naciągów cięgien i położenia elementów ściskanych (słupków). Dodatkowymi celem jest określenie dopuszczalnego zbioru odpowiedzi mechanicznej kopuły, zależnej od amplitud imperfekcji geometrycznych, ze względu na stany graniczne: nośności i użytkowalności oraz związana z tym zbiorem możliwa zmiana niezawodności użytkowej konstrukcji kopuły tensegralnej. Rozważana będzie konstrukcja kopuły tensegralnej z siatką węzłów wg Fullera.
Zaplanowano cykl badań, w którym przeanalizowane zostaną wpływy deformacji geometrii idealnej kopuły na zmianę jej odpowiedzi mechanicznej. W tym celu, zarówno cięgna, jak i słupki kopuły, będą na zmianę montowane jako elementy o imperfekcji +5cm, 0cm, -5cm. Badania będą podzielone na (a) analizę wpływu zmiany położenia pionowego słupków, wywołane wymuszeniami kinematycznymi, (b) analizę wpływu zmiany położenia słupków w rzucie z góry, wywołane zmianą naciągów cięgien, (c) analizę wpływu braku symetrii obciążenia, realizowane dowieszeniem obciążników. Monitorowaną odpowiedzią konstrukcji będą ekstremalne przemieszczenie pionowe każdego z pierścieni i klucza kopuły. W pierwszej kolejności, zostanie przeprowadzona analiza wrażliwości modelu kopuły, następnie zostanie przeprowadzona pełna analiza zmiennej odpowiedzi. W badaniach docelowych modelu, zakładając model probabilistyczny, położenia kluczowych węzłów i ich obciążenia będą modyfikowane punktowo (symulacja bezpośrednia Monte Carlo), w grupach, przykładowo w trójkątach siatki Fullera (wg założeń technik próbkowania ukierunkowanego) lub w całości układu (zgodnie z generowanymi polami losowymi, skorelowanymi i nieskorelowanymi). Pozwoli to na obliczenie niezawodności konstrukcji kopuły tensegralnej. Z punktu widzenia Politechniki Gdańskiej projekt ma trojakie znaczenie. W pierwszej kolejności będzie przyczynkiem do rozwoju możliwości przeprowadzania testów rozpatrywanych elementów. Będzie także interesującym tematem badawczym, który może przynieść wzrost liczby publikacji Autora wniosku w renomowanych periodykach naukowych. Po trzecie, kierowanie projektem może być ważnym elementem biogramu naukowego Autora wniosku w finalnym postępowaniu habilitacyjnym – w przypadku jego powodzenia wzrośnie samodzielność naukowa Wydziału.
Informacje szczegółowe
- Program finansujący:
- MINIATURA
- Instytucja:
- Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)
- Okres realizacji:
- brak danych - brak danych
- Kierownik projektu:
- dr inż. Karol Winkelmann
- Realizowany w:
- Katedra Mechaniki Budowli
- Typ zgłoszenia:
- Krajowy Program Badawczy
- Pochodzenie:
- Projekt krajowy
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 68 razy