Elastic buckling of vertical cantilevered cylinders

The paper details numerical and experimental study on elastic buckling of cylindrical shells caused by external pressure, a horizontal edge force and combined action of both. The following three geometries of vertical cylinders are considered: (i) circular cylinders, (ii) concentric circular cylinders, and (iii) cylinders with elliptical cross-section. In total, test results on nineteen shells are given. The experimental data is benchmarked against the FE predictions of buckling loads. Good agreement has been obtained between the experimental results and numerical predictions for all tested shells except for buckling of the concentric cylinders loaded by the horizontal edge force. Possible reasons for discrepancies are discussed. The paper offers insight into buckling performance of vertical cylinders subjected to combined loading, and in the case of concentric cylinders, into the interaction between the inner and outer shells. Some of the interaction features, not immediately obvious, are discussed.

Praca przedstawia wyniki obliczeń numerycznych oraz wyniki doświadczalne dotyczące sprężystego wyboczenia powłok walcowych poddanych: (i) działaniu ciśnienia zewnętrznego, (ii) działaniu skupionej siły poprzecznej przyłożonej do końca powłoki, (iii) równoczesnym działaniu obydwu obciążeń. Przedmiotem pracy są natępujące trzy konfiguracje geometryczne: (i) pojedyncza pionowa powłoka walcowa, (ii) układ dwóch pionowych i współosiowych powłok walcowych, (iii) pionowa powłoka walcowa o przekroju eliptycznym. Testy wykonano na 19 powłokach. Otrzymane wyniki doświadczalne porównano z wynikami obliczeń numerycznych. Dobrą zgodność wyni- ków doświadczalnych i teoretycznych otrzymano w przypadku wszystkich konfiguracji z wyjątkiem powłok współosiowych. Praca analizuje zachowanie się pionowych powłok walcowych w warunkach utraty stateczności, a w przypadku powłok współosiowych zajmuje się interakcją pomiędzy wewnętrznym i zewnętrzym walcem. Podano szczegółową analizę wzajemnej interakcji tych powłok.