Laskentaohjelman kehittäminen puuvälipohjan värähtelymitoitukseen
Kosunen, Jere (2020)
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020052513460
http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020052513460
Tiivistelmä
Opinnäytetyön taustalla vaikutti tarve yksinkertaiseen ja helppokäyttöiseen laskentaohjelmaan korkeataajuuslattian värähtelykriteerien laskennassa. Ohjelman täytyi kyetä jatkuvien ja ortotrooppisten rakenteiden analysointiin. Tehtäväksi muodostui ohjelman kehittäminen hyödyntäen elementtimenetelmää ja ominaismuotoanalyysiä. Ominaismuotoanalyysin suorittamisessa ohjelma hyödyntää vapaan lähdekoodin Math.Net Numerics -kirjastoa. Tavoitteeksi asetettiin mahdollisuus jatkuvien palkkien ja suorakaiteen muotoisten arinalaattojen mitoitukseen korkeataajuuslattioina.
Ohjelmointityö toteutettiin Microsoft Visual Studion Professional -versiolla. Ohjelma käyttää elementtityyppinä avaruuspalkkiin pohjautuvia elementtejä, pääasiassa arinaelementtiä. Ohjelmointi toteutettiin C# -ohjelmointikielellä, hyödyntäen olio-ohjelmointia.
Työn tuloksena saatiin korkeataajuuslattioiden värähtelymitoitukseen soveltuva elementtimenetelmää hyödyntävä sovellus. Ohjelma soveltuu jatkuviin palkkeihin sekä muihin staattisesti määräämättömiin rakenteisiin, joissa ei ole sisäisiä vapausasteita. Toteutettu ohjelma ei sovellu epälineaariseen analyysiin.
Elementtimenetelmän automatisointi värähtelymitoituksen avuksi oli hyödyllistä. Työtä voidaan käyttää yhdessä esimerkiksi Pupax-, Finnwood- tai Excel-mitoitusohjelmien kanssa jatkuvien välipohjien mitoittamiseen. Arinapalkiston laskentamahdollisuus geometrisesti monimuotoisten välipohjien osalta helpottaa ja nopeuttaa korkeataajuuslattioiden värähtelymitoitusta.
Ohjelmointityö toteutettiin Microsoft Visual Studion Professional -versiolla. Ohjelma käyttää elementtityyppinä avaruuspalkkiin pohjautuvia elementtejä, pääasiassa arinaelementtiä. Ohjelmointi toteutettiin C# -ohjelmointikielellä, hyödyntäen olio-ohjelmointia.
Työn tuloksena saatiin korkeataajuuslattioiden värähtelymitoitukseen soveltuva elementtimenetelmää hyödyntävä sovellus. Ohjelma soveltuu jatkuviin palkkeihin sekä muihin staattisesti määräämättömiin rakenteisiin, joissa ei ole sisäisiä vapausasteita. Toteutettu ohjelma ei sovellu epälineaariseen analyysiin.
Elementtimenetelmän automatisointi värähtelymitoituksen avuksi oli hyödyllistä. Työtä voidaan käyttää yhdessä esimerkiksi Pupax-, Finnwood- tai Excel-mitoitusohjelmien kanssa jatkuvien välipohjien mitoittamiseen. Arinapalkiston laskentamahdollisuus geometrisesti monimuotoisten välipohjien osalta helpottaa ja nopeuttaa korkeataajuuslattioiden värähtelymitoitusta.