Original scientific paper This paper presents designing of spherical tank using combination of analytical procedure with FEM analysis and experimental testing in order to minimize design time and verify design strength. Analytical procedure for calculation of the tank strength in the initial stages of design process is briefly presented. Based on analytical results, tank is dimensioned and FEM model is created. FEM analysis is used to identify areas with high concentration of stresses. FEM results showed that equivalent value of stress at the points of spherical tank support exceeds the values of yield stress, but this exceedance is not significant and in very small area, so overall design was deemed worthy. Experimental measurements verified FEM results that it is not necessary to reinforce the spherical tank at the points of support. After 8 months experiments were repeated giving the same results as the original measurements, thus justifying decision not to reinforce tank supports.
Keywords: analytical stress assessment; experimental testing; Finite Element Method (FEM); spherical tank
Analitička, numerička i eksperimentalna procjena naprezanja kuglastog spremnika velikog obujmaIzvorni znanstveni članak U radu se opisuje konstruiranje kuglastog spremnika kombinacijom analitičkog postupka s FEM analizom i eksperimentalnim testiranjem kako bi se smanjilo vrijeme konstruiranja i provjerila proračunska čvrstoća. Kratko je prikazan analitički postupak proračuna čvrstoće spremnika u početnim stadijima konstruiranja. Na temelju analitičkih rezultata određuju se dimenzije spremnika i kreira FEM model. Za prepoznavanje područja s visokom koncentracijom naprezanja koristi se FEM analiza. FEM rezultati su pokazali da ekvivalentna vrijednost naprezanja na potpornim točkama spremnika prelazi vrijednosti granice popuštanja, ali to nije značajno i na veoma je maloj površini pa se cjelokupna konstrukcija smatra važećom. Eksperimentalna su mjerenja potvrdila FEM rezultate da nije potrebno pojačati kuglasti spremnik na potpornim točkama. Nakon 8 mjeseci eksperimenti su bili ponovljeni, dajući iste rezultate kao i originalna mjerenja i tako potvrdili odluku da se ne pojačavaju potporne točke spremnika.Ključne riječi: analitička procjena naprezanja; eksperimentalno testiranje; kuglasti spremnik; metoda konačnih elemenata (FEM)