- Tytuł:
-
Geometrically nonlinear static analysis of sandwich plates and shells
Geometrycznie nieliniowa analiza statyczna płyt i powłok warstwowych - Autorzy:
- Marcinowski, J.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/280467.pdf
- Data publikacji:
- 2003
- Wydawca:
- Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
- Tematy:
-
sandwich shells
othotropy
nonlinear stability analysis
finite element method - Opis:
-
Sandwich shells composed of three layers: two thin and very strong faces, and the soft and comparatively weaker core which is much thicker than their neighbouring layers covering it from up and down, are considered in the paper. The proposal of a finite element adequate to such a kind of structural members is presented. In the paper the finite element based principally on the Ahmad original element and on the author's adaptation of this very element to the nonlinear range is presented. It was assumed that in the faces and in the core the materials exibit orthotropic properties, and only elastic deformations are taken into account. The static analysis is performed within fully geometrically nonlinear range. The ultimate purpose of the work is determination of the critical value of the load intensity factor in a quasi static stability analysis. All procedures related to tracing of nonlinear equilibrium paths are adopted from the codes prepared before for homogeneous shells. Two verification problems are inserted. They confirm correctness of the adopted approach.
W pracy rozważa sie płyty i powłoki warstwowe złożone z trzech warstw: dwóch twardych okładek i stosunkowo miękkiego rdzenia, który jest znacznie grubszy od przykrywających go okładek. Zaprezentowano element skończony, oparty na koncepcji degeneracji ośrodka trójwymiarowego, dobrze opisujący własności mechaniczne takiej powłoki. W opracowanym elemencie wykorzystano oryginalną koncepcję Ahmada, Ironsa i Zienkiewicza rozszerzoną przez autora na zakres geometrycznie nieliniowy. Zakładając błonowy stan odkształceń i naprężeń w okładkach, uzupełniono macierz sztywności rdzenia o macierze sztywności okładek wykorzystując przy tym te same stopnie swobody, które wyprowadził Ahmad. Założono, że materiały rdzenia i okładek są liniowo sprężyste i wykazują własności ortotropii. Przedstawiona analiza obejmuje zagadnienia quasistatyczne w zakresie dużych przemieszczeń i umiarkowanych obrotów ze szczególnym uwzględnieniem utraty stateczności równowagi. Do wyznaczania geometrycznie nieliniowych ścieżek równowagi wykorzystano procedury autorskie stosowane wcześniej z powodzeniem w przypadku powłok pełnych, jednorodnych. W pracy przedstawiono kilka przykładów potwierdzających poprawność proponowanej koncepcji. Przeprowadzone testy wykazały, że sformułowane założenia i oparta na nich koncepcja opisu są prawdziwe dla powłok warstwowych, w których stosunek grubości okładki do grubości rdzenia jest mniejszy od 1/15. - Źródło:
-
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2003, 41, 3; 561-574
1429-2955 - Pojawia się w:
- Journal of Theoretical and Applied Mechanics
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł