Hvordan sikres stærke samlinger - Lars Damkilde - Energi på havet
Hvordan sikres stærke samlinger - Lars Damkilde - Energi på havet
Hvordan sikres stærke samlinger - Lars Damkilde - Energi på havet
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Højstyrkebeton/plast som erstatning for stål.<br />
Verificering og optimering<br />
af<br />
Design<br />
<strong>Lars</strong> <strong>Damkilde</strong>, Søren H. Lambertsen og Michael S. Jepsen<br />
Section for Structural Mechanics<br />
Department of Civil Engineering, Aalborg University<br />
1
Wavestar – bølgeenergianlæg. Flyderarm i stål<br />
2
Centrale problemer i offshorekonstruktioner<br />
• Udmattelse.<br />
• Konstruktionerne udsættes for rigtigt mange <strong>på</strong>virkninger med<br />
forskellig spændingsvidde.<br />
• Korrosion<br />
• Miljøet er meget aggressivt. Problemer med stål, der kan beskyttes,<br />
Stålarmerede betonkonstruktioner får ofte problemer<br />
• Installation af konstruktion er besværlig<br />
• Præfabrikerede elementer<br />
• Vægten skal ned og prisen samme vej.<br />
3
Nyt koncept for flyderarm i CRC beton og plast<br />
Ideen fra Wavestar og HiCon<br />
4
Konstruktionselementer – Kombination af CRC og plast<br />
Plast bidrager med ”fyld” og ingen korrosion i armeringen<br />
d<br />
PLASTIC / NYLON<br />
REINFORCEMENT<br />
PLASTIC FILLING<br />
CRC – 6 % fibers<br />
Dimension of square cross section:<br />
d = 150 ~ 200 mm<br />
Greater stiffness of cross section.<br />
Plastic/Nylon reinforcement is an<br />
unresolved issue<br />
5
Samlinger i komposit konstruktioner – Achilles hælen<br />
Fiberline bridge - Kolding<br />
6
”Den gode konstruktionsingeniør kendes <strong>på</strong> <strong>samlinger</strong>ne”<br />
Problemet: Overfører kræfter mellem elementer<br />
Løsning: Boltede eller støbte <strong>samlinger</strong><br />
7
AAU’s opgave<br />
• Optimere konstruktionsudformningen<br />
• Samlinger, færre elementer<br />
• Eftervise styrken specielt ved <strong>samlinger</strong>ne.<br />
8
Foreløbige resultater<br />
• Enklere dele<br />
• Genbrug af forme<br />
• Ingen overflødige elementer<br />
9
Vigtigt element: Indstøbte lejer - tolerancekrav<br />
10
Analyse af konstruktions<strong>samlinger</strong><br />
• Spændingskoncentrationer<br />
• Trækkapacitet i beton<br />
• Udmattelseskriterier<br />
• Forankring af stænger i forbindelse med <strong>samlinger</strong>.<br />
11
Spændingskoncentrationer - afrundinger<br />
• FEM (Finite Element Method) håndterer alle problemer (3D kompliceret<br />
geometri)<br />
• Forskellig krumningsradius ændrer max spænding betydeligt<br />
• R = 1 max 116 Mpa R = 4 max 80 MPa<br />
12
Konstruktionsoptimering – LayOut Idegenerering<br />
• Styrke/stivhedsoptimering<br />
• Inddrage produktionskrav.<br />
13
Konklusioner:<br />
• Samlinger er det centrale problem i kompositkonstruktioner<br />
• FEM-metoder kan afdække styrke/svagheder ved forskellige design<br />
udformninger<br />
• Styrkekrav skal formuleres generelt.<br />
• Generalisering ud fra test.<br />
• Store muligheder for substituering af materialer (typisk stål) med andre<br />
materialer i forskellige kombinationer (kompositkonstruktioner).<br />
• Optimeringsmetoder<br />
• Den gode konstruktionsingeniørs erfaring eller egentlig optimering.<br />
14
Change language