| Anotācija |
Mūsdienās no visiem tērauda konstrukciju mehāniskas sabrukšanas iemesliem no 50% līdz 90% gadījumos vainojama ir materiāla noguruma izturība, attiecinot to gan uz ikdienā lietojamiem priekšmetiem (atsperes, stiprinājumi u.tml.), gan sarežģītām konstrukcijām (motora detaļas, lidmašīnas fizelāža). Lai gan pēdējās desmitgades laikā materiālu un konstrukciju noguruma izturība ir plaši pētīta, vienota un visaptveroša noguruma aprēķina metodika līdz šim nav izstrādāta, jo materiāla noguruma procesā mijiedarbojas materiāla mehāniskās īpašības, apstrādes metodes, slogojuma nianses, kā arī apkārtējās vides ietekme. Turklāt pilnībā vēl nav izprasti materiāla noguruma mikromehāniskie procesi.
Būvkonstrukciju gadījumā galvenokārt noguruma izturības iestāšanos var izraisīt iekārtu cikliska iedarbība, gājēju vai transporta līdzekļu cikliska slodze, vai arī vēja slodze, ja konstrukcijas pašmasa/ārējās virsmas laukums ir jūtīgs uz vēja slogojumu. Monotonas cikliskas slodzes gadījumā noguruma izturības aprēķins, piemēram, mašīnbūvē ir vienkāršs, jo zināms ir slodzes un spriegumu spektrs, bet vēja slodzes gadījumā, slogojumam ir varbūtības gadījuma raksturs, līdz ar to noguruma izturības aprēķini kļūst sarežģīti, un prognozes var būt kļūdainas.
Tāpēc šajā darbā ir veikts pētījums, lai noskaidrotu, kā, izmantojot spēkā esošos būvnormatīvus, ir iespējams aprēķināt vēja slodzi un konstrukcijas noguruma izturību. Aprēķina rezultātu salīdzināšanai izmantotas sarežģītākas aprēķinu metodes, kuras iegūtas gan no zinātniskām publikācijām, gan arī izveidota speciāla, vienkāršota aprēķinu metode. Šī metode balstās uz vēja slodzes laika sērijām, kuras ģenerētas, izmantojot datus no spēkā esošiem būvnormatīviem, un kuras cikliski pieliktas galīgo elementu metodes aprēķina modelim. Tiek pieņemts, ka šim modelim vajadzētu tuvināti reprezentēt konstrukcijas reālo darbību vēja slodzes cikliska slogojuma iedarbībā.
Aprēķiniem izmantota reāla staba konstrukcija, kuras bāzes mezgla konstrukcijas noguruma izturība bija iestājusies ātrāk kā divu gadu laikā pēc ekspluatācijas uzsākšanas. Darba mērķis bija, izmantojot iepriekšminētās aprēķinu metodes, pārbaudīt, vai konstrukcijas noguruma izturības iestāšanās ir saistīta ar nepareizu konstrukcijas konstruktīvo risinājumu un nobīdi no projektēšanas prakses, vai vainojamas materiāla īpašības vai citi iemesli, vai arī citi iepriekš ignorēti iemesli.
Salīdzinot aprēķinu rezultātus gan pēc būvnormatīvos reglamentētās metodes, gan metodēm no zinātniskām publikācijām, tika iegūts apstiprinājums, ka konstrukcijas konstruktīvais risinājums nav vainojamas noguruma izturības robežstāvokļa iestāšanās gadījumā. Rezultātus apstiprina arī šī darba mērķiem speciāla izstrādā aprēķinu metodika, kura balstīta uz galīgo elementu metodi |
