Badanie wpływu zamocowania kołowej płyty perforowanej na koncentrację naprężenia w warunkach działania ciśnienia hydrostatycznego

W pracy zamieszczono wyniki analizy wpływu warunków brzegowych wynikających z zamocowania na lokalizację stref koncentracji naprężenia w kołowej płycie perforowanej. Rozpatrzono dwa przypadki zamocowania, tj. płytę swobodnie podpartą oraz utwierdzoną. Obciążenie przyjęto w postaci ciśnienia hydrostatycznego. Obliczenia numeryczne prowadzono przy użyciu programu metody elementów skończonych Femap. Płyta posiadała otwory rozmieszczone na dziesięciu okręgach. Na pierwszym okręgu wewnętrznym płyta miała otwory o średnicy 3,5 mm, a na dziesiątym zewnętrznym okręgu otwory o średnicy 20,5 mm. Wyniki obliczeń numerycznych dla płyty swobodnie podpartej porównano z wynikami uzyskanymi dla płyty utwierdzonej. W przypadku płyty swobodnie podpartej maksymalna koncentracja naprężenia wystąpiła w strefie siódmej i była równa 182,30 MPa. Z kolei w płycie o brzegach utwierdzonych maksymalną wartość 71,40 MPa odnotowano w strefie 1.

The paper presents the influence of boundary conditions on the location of stress concentration zones and theirs values employing a circular axisymmetric perforated plate, simply supported and fixed and loaded with hydrostatic pressure. The finite element method offered by the Femap software was used for numerical calculations. The test plate with diameter D = 300 mm had ten holes. On the first inner measuring circle, the plate had openings with diameter d1 = 3,5 mm and holes on the tenth outside circle with diameter d10 = 20,5 mm. The results of numerical calculations for a plate with simply supported were compared with the results obtained for the fixed plate. In the case of a simply supported plate, the maximum stress concentration occurred in zone 7 and was represented by value of σeq max = 182,30 MPa. In the case of plate with bounded edges, the maximum value of stress occurred in zone 1 and was equal to σeq max = 71,40 MPa.