Výpočtové metody pro analýzu tenkostěnných i silnostěnných kompozitních nosníků

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá výpočtovými metodami pro analýzu silnostěnných i tenkostěnných nosníků mezikruhových průřezů z kompozitních materiálů. Jsou popsány zkoumané metody pro analytické výpočty (Timošenko, ABD matice, metody odhadu mezí) a metody pro výpočty metodou konečných prvků. Metody byly otestovány na zkušebních příkladech a jejich výsledky ověřeny s experimenty. Následně byla provedena studie porovnání výsledků vybraných metod na široké škále kompozitních nosníků různých skladeb. Vybraná metoda byla použita pro optimalizaci kompozitní hřídele vřetene.

This master´s thesis is focused on computational methods for the analysis of thin-wall and thick-wall composite beams with a pipe cross-section. In the work, methods for analytical computations (Timoshenko, ABD matrix, method of limit estimations) are described together with approaches for finite element analysis. The models were tested on a various scale of composite beam examples and their results were verified with experiments. A case study of the selected methods was performed on a wide range of composite beams with different lay-up and thickness. The suitable method was used to optimize the composite spindle.