Visose pramonės šakose, ypatingai energetikoje, plačiai taikomos plonasienės metalinės konstrukcijos. Tokių konstrukcijų pavyzdžiu yra antžeminiai vertikalūs ci-lindriniai rezervuarai. Kadangi šių statinių konstrukcijų gamybos ir montavimo darbus sudėtinga atlikti be lokalių ar bendrų nukrypimų nuo idealios cilindrinės formos, tikslus jų įvertinimas labai svarbus tokiems potencialiai pavojingiems statiniams. Šio darbo tyrimų pagrindinis tikslas yra: talpyklos sienelės su įduba įtemptojo deformuotojo būvio identifikavimas baigtinių elementų metodu ir eksperimentiniu metodu. / In all branches of industry, especially in power-engineering, thin wall steel structures are extensively used. Land vertical cylindrical tanks are examples of such structures. The manufacture and assembling of these structures are usually accompanied by deviations from an ideal cylindrical form. Therefore, the exact evaluation of real local imperfections and common deviations from the analytical model of the tank is very important for such potentially dangerous structures. The main objective of the presented investigations is to identify stress/strain state of the wall tank with local imperfections from the ideal cylindrical surface, taking into account the membrane theory of the shells by using the natural experiment and finite element’s method.

In all branches of industry, especially in power-engineering, thin wall steel structures are extensively used. Land vertical cylindrical tanks are examples of such structures. The manufacture and assembling of these structures are usually accompanied by deviations from an ideal cylindrical form. Therefore, the exact evaluation of real local imperfections and common deviations from the analytical model of the tank is very important for such potentially dangerous structures. The main objective of the presented investigations is to identify stress/strain state of the wall tank with local imperfections from the ideal cylindrical surface, taking into account the membrane theory of the shells by using the natural experiment and finite element’s method. / Visose pramonės šakose, ypatingai energetikoje, plačiai taikomos plonasienės metalinės konstrukcijos. Tokių konstrukcijų pavyzdžiu yra antžeminiai vertikalūs ci-lindriniai rezervuarai. Kadangi šių statinių konstrukcijų gamybos ir montavimo darbus sudėtinga atlikti be lokalių ar bendrų nukrypimų nuo idealios cilindrinės formos, tikslus jų įvertinimas labai svarbus tokiems potencialiai pavojingiems statiniams. Šio darbo tyrimų pagrindinis tikslas yra: talpyklos sienelės su įduba įtemptojo deformuotojo būvio identifikavimas baigtinių elementų metodu ir eksperimentiniu metodu.

В целях изучения метода проектирования фланцевых соединений в данной работе проведены анализ и сравнение гипотез проектирования в китайской, российской, европейской нормах. С помощью комплексных программ ANSYS 19.2 выполнен расчет по методу конечных элементов. В основе полученных результатов был созданы расчетные альбомы. / In order to study the method of designing flange connections, this paper analyzes and compares design hypotheses in Chinese, Russian, and European standards. Using the complex programs ANSYS 19.2, the calculation was performed using the finite element method. Calculated albums were created on the basis of the obtained results.

Die Arbeit befasst sich mit der effizienten Simulation des funktionellen Verhaltens von Piezoverbundmodulen als Aktor oder Sensor zur Schwingungsbeeinflussung mechanischer Strukturen. Ausgehend von einem FE-Modell werden über den Ansatz energetischer Äquivalenz die effektiven elektro-mechanischen Materialparameter ermittelt. Zur Berücksichtigung im Inneren der Einheitszelle liegender Elektroden werden die elektrischen Randbedingungen der Homogenisierungslastfälle angepasst. Die Homogenisierungslastfälle werden auch genutzt, um Phasenkonzentrationen für die Beanspruchungen der Verbundkomponenten zu ermitteln. Diese Phasenkonzentrationen werden eingesetzt, um aus dem effektiven Gesamtmodell die Beanspruchungen der Komponenten zu extrahieren. Zur dynamischen Modellbildung wird die Zustandsraumbeschreibung verwendet. Die Überführung einer piezo-mechanischen FE-Diskretisierung in ein Zustandsraummodell gelingt mit der Betrachtung der mechanischen Freiheitsgrade als Zustandsvariablen. Zur Abbildung der elektrischen Impedanz im Zustandsraum muss die elektrische Kapazitätsmatrix als Durchgangsmatrix einbezogen werden. Die Reduktion des Zustandsraums basiert auf der modalen Superposition. Die modale Transformationsbasis wird um Moden ergänzt, die die Verformung bei statischer elektrischer Erregung charakterisieren. Die Zustandsraumbeschreibung wird sowohl für eine Potential- als auch für eine Ladungserregung ausgeführt. Das Zustandsraummodell wird unter Verwendung von Filtermatrizen um Ausgangssignale für die mechanischen und elektrischen Beanspruchungsgrößen erweitert. Dies gestattet eine Kopplung der Zustandsraummodelle mit den Beanspruchungsanalysen. Die Anwendung der Berechnungsmethode wird am Beispiel der im SFB/TRR PT-PIESA entwickelten Piezo-Metall-Module demonstriert, die durch direkte Integration von piezokeramischen Basiselementen in Blechstrukturen gekennzeichnet sind.:1 Einleitung 2 Grundlagen 3 Stand der Forschung 4 Beanspruchungsermittlung für piezo-mechanische Verbunde 5 Zustandsraumbeschreibung piezo-mechanischer Systeme 6 Gesamtmodell 7 Zusammenfassung / This thesis deals with the efficient simulation of the functional behaviour of piezo composite modules for applications as actuators or sensors to influence vibrations of machine structures. Based on a FE-discretisation the effective electro-mechanical material parameters of the piezo composite modules are determined with an ansatz of energetic equivalence. To consider electrodes which are located inside the representative volume element the electrical boundary conditions of the load cases for homogenisation are adapted. The load cases for homogenisation are also used to determine the phase concentrations (or fluctuation fields) of stress/strain and electric field/electric displacement field in the composite constituents. These phase concentrations are required to extract stress and strain of the composite components based on the overall model with effective material parameters. For dynamical modelling a state space representation is used. The transformation of a FE-discretisation of the piezo-mechanical system into a state space model is possible by choosing the mechanical degree of freedom as state variables. For consideration of the electrical impedance in the state space model the electrical stiffness respectively capacitance matrix has to incorporate as feedthrough matrix. The dynamical model reduction of the state space model is based on modal superposition. For the correct reproduction of the electrical impedance the modal transformation basis has to be amended by deformation modes which represent the deformation behaviour due to static electrical excitation at the electrodes. The state space representation is built for potential and charge excitation. The state space model is enhanced by filter matrices to incorporate output signals for stress/strain and also for electric field/electric displacement field. This allows the coupling of the state space models with the stress analyses. The application of the simulation method is demonstrated using the example of the piezo-metal-modules developed in the CRC/TR PT-PIESA (German: SFB/TRR PT-PIESA). These piezo-metal-modules are characterised by direct integration of piezoceramic base elements in sheet metal structures.:1 Einleitung 2 Grundlagen 3 Stand der Forschung 4 Beanspruchungsermittlung für piezo-mechanische Verbunde 5 Zustandsraumbeschreibung piezo-mechanischer Systeme 6 Gesamtmodell 7 Zusammenfassung

Структурирована существующая методика расчета подкрановых балок и проанализировано влияние дефектов на напряженно-деформированное состояние подкрановых балок. / The existing method of calculating crane beams is structured and the effect of defects on the stress-strain state of crane beams is analyzed.