Modeling of initial geometrical imperfections in stability analysis of thin-walled structures

Imperfections are modeled using actual values measured in situ. The method proposed in the paper is based on the concept of developing the imperfections in series of eigenmodes, using a limited number of most critical eigenmodes. Error minimization of this representation is performed. The method is applied to the nonlinear stability analysis of structures made of steel thin-walled cold-formed sigma profiles. FEM with shell elements and the Riks method are used. Numerical examples illustrate the influence of initial imperfections on post buckling behavior of structures.

W pracy przedstawiono metodę modelowania początkowych imperfekcji geometrycznych na podstawie rzeczywistych imperfekcji pomierzonych "in situ". Zaproponowana metoda polega na automatycznym tworzeniu sygnału imperfekcji w postaci serii funkcji własnych uzyskanych z liniowej analizy stateczności. Do modelowania imperfekcji użyto niewielkiej liczby najbardziej niekorzystnych postaci własnych. Efektywność metody analizowano ze względu na liczbę punktów pomiaru oraz sposób ich rozmieszczenia na długości pręta, minimalizując błąd aproksymacji. W dalszej części pracy, propopnowana metoda została zastosowana do nieliniowej analizy stateczności z uwzględnieniem imperfekcji prętów cienkościennych typu "Sigma". Do rozwiązania problemu nieliniowej analizy stateczności zastosowano metodę Riks'a. Przykłady numeryczne ilustrują wpływ początkowych imperfekcji geometrycznych na pokrytyczne zachowanie konstrukcji.