Optymalne kształtowanie wypukłych den naczyń ciśnieniowych

Niniejsza rozprawa jest poświęcona zagadnieniu optymalizacji zarysu południka wypukłego dna zamykającego walcową powłokę cienkościennego zbiornika ciśnieniowego poddanego obciążeniu statycznemu. Tego typu zbiorniki posiadają nad wyraz pokaźne zastosowanie – służą do przechowywania i transportu wszelkich płynów, czyli cieczy i gazów.

Po wstępie i przeglądzie literatury przedstawiono teoretyczne podstawy umożliwiające osiągnięcie celu niniejszej pracy. Na ogół zaprezentowano podstawy opisu geometrii powierzchni zakrzywionej, ponieważ powłokę cienkościenną można zdefiniować, wyznaczając jej powierzchnię środkową, czyli umowną powierzchnię usytuowaną w połowie grubości powłoki rzeczywistej.

W dalszym ciągu przedstawiono bezmomentową teorię powłok obrotowych, a także jej powiększenie o teorię zaburzeń brzegowych, umożliwiającą uwzględnienie zginania powłoki. W kolejnym rozdziale przekazano ogólny matematyczny opis zagadnienia optymalizacji i sformułowano go dla szczególnego przypadku optymalizacji wypukłego dna zbiornika.

Następnie przedstawiono wzory na bezwymiarowe naprężenie zredukowane wywołane w powłoce obrotowej obciążonej ciśnieniem wewnętrznym. Kolejny rozdział mieści sformułowanie problemu stateczności wypukłego dna zbiornika obciążonego ciśnieniem wewnętrznym lub zewnętrznym.

podano kinetyczne i statyczne kryterium stateczności, a także energetyczne sformułowanie kryterium statycznego. Na koniec zaprezentowano równanie stateczności powłoki mało wyniosłej, za taką bowiem można uznać rozpatrywany zbiornik.

Wymienione podstawy teoretyczne posłużyły do przeanalizowania trzech wariantów kształtowania zarysu dna zbiornika. Pierwsze dwa rodzaje zostały zdefiniowane przy pomocy szeregów trygonometrycznych, trzeci natomiast wyszczególniono przy pomocy wymiernej funkcji Béziera.

W każdym przypadku celem było wyznaczenie południka dna o realnie najmniejszej głębokości względnej z zachowaniem naprężenia zredukowanego nieprzekraczającego poziomu właściwego dla walcowej części powłoki zbiornika.

Dla znalezionych stosownych wariantów dna wyrózniono stany krytyczne. W rozprawie zamieszczono też uwagi na temat technice i warunków produkcji den zbiorników, które sprawiają,kształt gotowego dna jednak różni się od adekwatnego kształtu zdefiniowanego na drodze teoretycznej.

Rozprawę kończą podsumowanie i wnioski.