Teräskaariprofiilien tutkimus jatkuu HAMKissa
HAMK Techin teräsrakenteiden tutkimusryhmä määrittää teräskaariprofiilien kestävyyttä ja tutkii kestävyyden määrittämisen menetelmiä osana Kaarirakenne Oy:lle tehtävää tilaustutkimusta. Profiilien kantokykyä selvitetään projektin aikana erilaisin keinoin.
Hämeen ammattikorkeakoulun tutkimusyksiköissä tehdään julkisen hanketoiminnan lisäksi myös paljon muuta tutkimus- ja kehitystyötä, kuten yrityksille toteutettavia tutkimus- ja kehityspalveluja. HAMK Techillä teräsrakenteiden tutkimusryhmässä määritetään tällä hetkellä SuperSpan-teräskaariprofiilien lujuus- ja jäykkyysarvoja Kaarirakenne Oy:n tilaamassa projektissa. Yhteistyö Kaarirakenne Oy:n kanssa on jatkunut jo tovin, ja yritykselle aiemmin toteutetusta tutkimus- ja kehitystyöstä kirjoitettiin HAMKin uutiskirjeen Tutkittavana-jutussa vuonna 2020. Uutta SuperSpan-profiilimallia halutaan tutkia ja testata vastaavalla tavalla kuin vuonna 2020 toista tuotetta.
Työ koostuu kahdesta kokonaisuudesta, testaustoiminnasta sekä teoreettisesta laskennasta ja mallinnuksesta. Molemmissa kokonaisuuksissa tavoite on sama, eli selvittää profiilien kantokykyä mahdollisimman tarkasti, vain keinot ovat erilaiset. Muuttuvia tekijöitä ovat muun muassa profiilien kaarevuus ja teräksen paksuus. Tuloksena tuotetaan mahdollisimman tarkkaa tietoa, jota hyödynnetään SuperSpan-profiileita sisältävien kaarihallien tehokkaassa ja turvallisessa suunnittelussa.
Projektin aikana HAMK Techin rakenteellisen testauksen laboratorioon rakennetaan fyysisiä koejärjestelyjä, joilla voidaan tutkia teräsprofiilien taivutus- ja puristuslujuutta sekä jäykkyyttä. Teoreettisen laskennan ja mallinnuksen avulla profiilit mallinnetaan myös FEM (Finite Element Method) -ohjelmistolla, jonka avulla virtuaalisesti simuloidaan samaa mekaanista toimintaa, mitä kokeissa toteutetaan. Kun rakenteen käyttäytyminen on samanlaista niin fyysisissä testeissä kun simulaatioissa, voidaan tulosten todenmukaisuudesta saada merkittävää lisävarmuutta. Lisäksi näin saadaan varmennettua FEM-simuloinnin tarkkuus myös todellista kohdetta simuloitaessa.
Projektin aikana on sovellettu muun muassa 3D-skannausta rakenteen tarkan geometrian tuomiseksi FEM-simulaatioon ja kehitetty tarkempaa menetelmää, sekä tuotettu uutta tietoa todellisen rakenteen ja simuloinnin välisestä yhteydestä.
Lisätietoja:
Zhongcheng Ma
Tutkijayliopettaja
HAMK Tech -tutkimusyksikkö
Hämeen ammattikorkeakoulu
Puh. +358504361383
zhongcheng.ma@hamk.fi