RTU Research Information System
Latviešu English

Publikācija: Design Principles of Rational Structure for Plates with Hollow Wooden Ribs

Publication Type Doctoral Thesis
Funding for basic activity National Research Programme
Defending: 07.09.2018 14:15, RTU Būvniecības inženierzinātņu fakultātes Sēžu zāle, Ķīpsalas 6A
Publication language Latvian (lv)
Title in original language Plātņu ar dobām koksnes ribām racionālas struktūras projektēšanas pamatprincipi
Title in English Design Principles of Rational Structure for Plates with Hollow Wooden Ribs
Field of research 2. Engineering and technology
Sub-field of research 2.1. Construction and transportation engineering
Authors Ģirts Frolovs
Keywords Ribotas plātnes, saplāksnis, līmēti savienojumi, CZM, konstrukcijas, ANSYS
Abstract Promocijas darbā aplūkotas jauna veida plātnes, kas sastāv no apšuvumiem un šūnu tipa dobā ribojuma, kas izgatavots no saplākšņa vai kāda cita kompozītmateriāla šūnu tipa dobām ribām. Šādām plātnēm ir samazināts materiāla patēriņš un paaugstināta īpatnējā lieces nestspēja (nestspēja uz masas vienību) un citas uzlabotas īpašības, salīdzinot ar citiem tradicionāli lietotiem materiāliem. Salīdzinot ar saplāksni, šo plātņu īpatnējo lieces nestspēju iespējams paaugstināt līdz 60 %. Promocijas darbā ir piecas nodaļas. 1. nodaļā veikts literatūras apskats, kurā aplūkotas sendvičtipa plātnes, kas darbojas liecē, to klasifikācija, esošās aprēķinu un optimizācijas metodikas, kā arī izgatavošanas tehnoloģijas. 2. nodaļā izstrādāta aprēķinu metodika plātņu ar šūnu tipa dobām ribām lieces nestspējas noteikšanai, izvērtējot izmantoto materiālu stiprības un deformējamības raksturlielumus, t. sk. arī līmes šuves īpašības starp ribojumu un apšuvumiem, kā arī veiktas eksperimentālās pārbaudes liecē aprēķinu metodikas validācijai. 3. nodaļā izstrādāta īpatnējās lieces nestspējas un racionālas struktūras parametru noteikšanas metodika šādām plātnēm definētai nestspējai, kas balstīta uz eksperimentu plānošanas pieeju, ietverot 2. nodaļā izstrādāto aprēķinu metodiku. 4. nodaļā izstrādāti pamatprincipi plātņu ar šūnu tipa dobām ribām izgatavošanai. Nodaļas pirmajā daļā aprakstīts paņēmiens šūnu tipa dobā ribojuma izgatavošanai no saplākšņa loksnēm un distancējošām līstēm, savukārt nodaļas otrajā daļā noteikts optimāls līmēšanas spiediens rezultātu izkliedes samazināšanai. 5. nodaļā izstrādātas rekomendācijas plātņu racionālas struktūras ģeometrisko parametru projektēšanai vadlīniju veidā un dots priekšrocību novērtējums (masas samazinājums, lai nodrošinātu nestspējas vai siltumtehniskās prasības) attiecībā pret saplāksni vai krusteniski līmēto koksni. Promocijas darbā ir 76 attēli, 16 tabulu un 165 literatūras atsauces. Darba kopējais apjoms – 103 lappuses un viens pielikums.
Abstract in English The thesis is based on a research of new composite sandwich plates that consist of skins and the cell type hollow core, which is made of cell type hollow ribs of plywood or other composite. Such plates provide reduced material consumption and increased specific load bearing capacity (load bearing capacity of unit mass) and other improved properties comparing to the traditionally used materials. Specific load bearing capacity of these plates in bending is up to 60 % increased comparing to plywood. The thesis consists of 5 chapters: The first chapter consists of literature review for the sandwich type plates subjected to bending, their classification, existing methodology of calculations and optimization as well as manufacturing technologies. The methodology for calculation of plate’s load bearing capacity in bending taking into account the characteristics of strength and deformability of core and skins including properties of glued joint between the core and the skins has been developed and the experimental investigations for validation of developed methodology have been done in second chapter. The methodology for determination of the specific load bearing capacity for these plates in bending and rational parameters for given load bearing capacity have been developed in third chapter, which is based on experimental design approach and optimization algorithm involving the methodology developed in second chapter. The fourth chapter consists of basic principles of manufacturing for plates’ with cell type hollow core. The manufacturing of cell type ribs from plywood sheets and the distancing laths have been described in first part of fourth chapter and the estimation of optimal bond pressure to reduce the dispersion of results have been determined in the second part of fourth chapter. The recommendations for rational structure design of plate’s geometrical parameters have been provided as a guidelines and the advantages (reduction of mass or total thickness of structure to fulfil the load bearing and insulation requirements) in comparison to plywood and CLT plates are shown in fifth chapter. The thesis includes 76 figures and 16 tables. The total volume of the thesis is 103 pages and 1 annex. The Bibliography contains 165 sources.
Reference Frolovs, Ģirts. Design Principles of Rational Structure for Plates with Hollow Wooden Ribs. PhD Thesis. Rīga: [RTU], 2018. 103 p.
Summary in English
ID 27638