- Tytuł:
-
Badania doświadczalne stateczności mało wyniosłych, stalowych powłok sferycznych obciążonych ciśnieniem
Experimental investigations of buckling of steel, pressurised spherical shells - Autorzy:
-
Kołodziej, S.
Marcinowski, J. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/104944.pdf
- Data publikacji:
- 2017
- Wydawca:
- Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza. Oficyna Wydawnicza
- Tematy:
-
eksperyment
wyboczenie
powłoka stalowa
wycinek
sfera
obciążenie
ciśnienie
experiment
buckling
steel shell
spherical segment
external pressure - Opis:
-
Cienkie powłoki stalowe w postaci wycinka sfery obciążone ciśnieniem zewnętrznym
wykazują tendencje do utraty stateczności w fazie poprzedzającej wyczerpanie
nośności plastycznej. Zjawisko wyboczenia powłok sferycznych było
przedmiotem badań wielu autorów, a wyniki dotychczasowych badań teoretycznych
i doświadczalnych zostały wykorzystane w zaleceniach projektowych wydanych
w 2008 roku przez ECCS [9]. W pracy przedstawiono badania eksperymentalne
wykonane na specjalnie w tym celu zaprojektowanym stanowisku badawczym.
Próbki do badań zostały wykonane techniką wyoblania z blach przeznaczonych
do głębokiego tłoczenia. Zinwentaryzowano geometrię początkową każdej
z powłok za pomocą skanowania 3D i wykonano badania materiałowe stali użytej
do wykonania powłok. Ciśnienie wymuszano za pomocą kompresora powietrza,
a pomiary przemieszczeń były wykonywane przy zastosowaniu optycznego systemu
pomiarowego Pontos-Aramis. Rejestrowano formy deformacji całej powłoki
w trakcie stopniowego wzrostu ciśnienia także po utracie stateczności. Wszystkie
dane pomiarowe rejestrowano automatycznie za pomocą dwóch komputerów. Wynikiem
każdego z eksperymentów była nieliniowa ścieżka równowagi w postaci
zależności ciśnienia od wybranego parametru przemieszczeniowego. W artykule
zaprezentowano porównanie otrzymanych wartości ciśnień krytycznych z wynikami
symulacji numerycznych wykonanych systemem COSMOS/M dla geometrii
nominalnej oraz porównanie z wartościami nośności wyboczeniowych wynikających
z zapisów EDR5th ECCS [9] oraz z propozycji przedstawionej w pracy [3].
Thin steel shells in a form of spherical segment loaded by external pressure show a tendency to sudden buckling for a lower pressure than their plastic resistance. The buckling phenomenon of spherical shells was subject of investigations of many authors and hitherto results of theoretical and experimental research were used in European Design Recommendations published in 2008 by ECCS [9]. Experimental investigations performed on the deliberately designed and fabricated stand were presented in this paper. Specimens were manufactured by a metal spinning technique from steel sheets used usually to a deep drawing and stamping of metal objects. The actual shape of every specimen was determined by 3D scanning technique. Material investigations of steel sheets were performed as well. The pressure was exerted by the air compressor and displacement measurements were accomplished by optical measurement system Pontos-Aramis. Forms of deformations of the whole specimen were registered precisely at every step of pressure exertion till the final postbuckling stage. All measured data were registered automatically by means of two computers. The result of every experiment was presented in the form of equilibrium path as the relationship of the pressure p as a function of the chosen displacement parameter. The comparison of critical pressures obtained in experiments with results received in preliminary numerical simulations done by COSMOS/M was presented in the paper. Experimental results were compared also with buckling resistances proposed in [9] and [3]. - Źródło:
-
Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury; 2017, 64, 3/I; 361-370
2300-5130
2300-8903 - Pojawia się w:
- Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł