CheCyId = Chevron Cylinder Identification
Identifikace Chevronového Cylindru
březen 2017, Petr Frantík
poslední aktualizace: srpen 2017
http://checyid.kitnarf.cz
Aplikace CheCyId slouží pro identifikaci základních lomových vlastností materiálu válce opatřeného chevronovým vrubem zatíženého tříbodovým ohybem, viz obr. 1. Jedná se především o modul pružnosti E, pevnost v tahu ft a lomovou energii Gf.
Obr. 1: Válec s chevronovým vrubem zatížený v tříbodovém ohybu s rozvíjející se trhlinou.
Aby bylo možno aplikaci CheCyId spustit, musí být v operačním systému nainstalována Java platforma (verze 1.8 a pozdější). Platformu lze stáhnout z adresy http://www.java.com/en/download/manual.jsp. Je-li Java platforma správně nainstalována, lze soubor aplikace checyid.jar spustit.
Aplikace CheCyId se spouští buď přímo (kliknutím na soubor checyid.jar) nebo z konzoly operačního systému (pokud jí systém disponuje). Spuštění z konzoly je vhodné pro hromadné zpracování a pro sledování podrobných varovných či chybových výpisů. Spuštění z konzoly se provede zapsáním následujícího řetězce do konzoly operačního systému (v případě, že jsme přítomni v adresáři, kde je umístěn soubor checyid.jar):
java -jar checyid.jar
Aplikace CheCyId analyzuje model určený v souboru definition.xml, jenž se musí nacházet v adresáři spolu se souborem aplikace. Soubor je typu XML, viz [1], díky kterému lze snadno číst a upravovat běžnými editory prostého textu, např. [2],[3],[4].
Obr. 2: Polovina válce s chevronovým vrubem.
Geometrie válce se zářezem, viz obr. 2, je dána jeho poloměrem R, rozpětím podpor l, šířkou zářezu wn, hloubkou zářezu ve vrcholu chevronu a a úhly chevronu δl, δp. Z fyzikálních parametrů je třeba určit koeficient příčné kontrakce ν a tvar (typ) tzv. kohezivní funkce. Tyto parametry jsou v definičním souboru určeny dle následující tabulky:
parametr | označení | symbol | jednotka |
polovina rozpětí podpor | halfLength | l/2 | m |
poloměr válce | radius | R | m |
polovina šířky zářezu | halfNotchWidth | wn/2 | m |
modul pružnosti | elasticityModulus | E | Pa |
koeficient příčné kontrakce | contractionCoefficient | ν | - |
pevnost v tahu | tensileStrength | ft | Pa |
lomová energie | fractureEnergy | Gf | J/m2 |
hloubkou zářezu ve vrcholu | notchDepth | a | m |
úhly zářezu | notchAngles | δl, δp | m |
Geometrické vlastnosti modelu jsou určeny počtem segmentů polygonu, jímž je nahrazen kruh tvořící řez válcem (segmentCount), parametrem hustoty sítě konečných prvků (meshSize) a rozdělením řezů válce (cutPositionCoefficients), kde zadaná číselná řada určuje polohu řezu ve vzdálenosti od roviny symetrie dané násobkem poloviny šířky zářezu.
Zatěžování modelu probíhá v předem daném počtu kroků (stepCount) s přírůstkem posunutí podpory (displacementContribution) zadaného v metrech.
Aplikace CheCyId produkuje výstup ve formě tabulek čísel s vypočtenými hodnotami, viz reports.txt. Význam dokumentuje následující tabulka:
zatěžovací bod nad podporou | bod na spodním líci na hraně zářezu | bod na horním líci nad podporou | ||||||||||||||||
souřadnice | souřadnice | souřadnice | ||||||||||||||||
x0 | y0 | z0 | index | x0 | y0 | z0 | index | x0 | y0 | z0 | index | |||||||
číslo zprávy | posunutí | reakce | posunutí | reakce | posunutí | reakce | ||||||||||||
report | u | v | w | Fx | Fy | Fz | u | v | w | Fx | Fy | Fz | u | v | w | Fx | Fy | Fz |
Z hodnot uložených ve výsledné tabulce je možné sestavit diagram zatížení -- průhyb, případně zatížení -- otevření ústí zářezu (CMOD).
Vyvinuto v rámci projektu NAKI II –- Analýza a prezentace hodnot moderní architektury 60. a 70. let 20. století jako součásti národní a kulturní identity ČR, podporovaného Ministerstvem kultury České republiky. Copyright 2017 Petr Frantík, http://checyid.kitnarf.cz, e-mail: kitnarf at centrum dot cz
[1] Wikipedia, the free encyclopedia: XML, http://en.wikipedia.org
[2] Wikipedia, the free encyclopedia: Notepad, http://en.wikipedia.org
[3] Wikipedia, the free encyclopedia: Vim, http://en.wikipedia.org
[4] Wikipedia, the free encyclopedia: PSPad, http://en.wikipedia.org