Superpočítání pro průmysl www.it4i.cz

Návrh profilů žebříku

Zadavatelem zakázky byla firma ALVE spol. s r.o. se sídlem ve Veřovicích. Objednán byl návrh profilů u třídílného univerzálního žebříku 7607 při dodržení normy EN131. Žebřík se vyrábí z lehké hliníkové slitiny. Všechny výpočty byly provedeny pouze v elastické oblasti (platnost Hookeova zákona).

Analytické řešení

Analytický přístup byl použit zejména z důvodu odladění výpočtu a verifikace MKP analýz. Analytické řešení pro jeden díl žebříku bylo navrženo na základě zkoušky průhybu bočnic (ČSN EN 131-2). Samotné řešení bylo provedeno na žádost zadavatele v Excelu, parametricky. Celkový průhyb ve zkoumaném místě byl získán s využitím principu superpozice jako součet průhybu příčky a průhybu bočnice.

Numerické řešení

Numerické řešení bylo provedeno pomocí MKP v programu Ansys. Úloha byla vytvořena parametricky ve vnitřním programovacím jazyku Ansysu (APDL). Při numerickém modelování byl použit skořepinový model a byly modelovány pouze střednice. Výsledné průhyby analytického a numerického řešení se téměř shodovaly. Průhyb příčky byl oproti bočnici zanedbatelný. U bočnice dochází při zatížení ke kroucení, které není u analytického řešení zohledněno. Navíc dochází k deformaci profilu, což je také u analytického řešení zanedbáno.

Optimalizace profilů

Z normy ČSN EN 131 a zadání zadavatele vyplývala řada omezení pro optimalizaci tvaru průřezu, které byly vzaty v potaz. Výsledkem byla parametrická studie vlivu výšky bočnice a zaoblení u bočnice. Z provedených výpočtů bylo zřejmé, že u 3 dílného žebříku je možné mírně snížit výšku bočnice u krajních dílů a určitá rezerva je také u příček.

Partneři