Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "wyboczenie sprężyste" wg kryterium: Temat


Wyświetlanie 1-11 z 11
Tytuł:
Formulae for buckling load bearing capacity of glass structure elements
Formuły nośności wyboczeniowej elementów konstrukcji szklanych
Autorzy:
Gwóźdź, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230862.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
szkło
nośność
wytrzymałość
wyboczenie sprężyste
zwichrzenie
glass
capacity
strength
elastic buckling
lateral-torsional buckling
Opis:
Development of contemporary building industry and related search for new aesthetical and functional solutions of monumental buildings in the centers of large cities resulted in the interest in glass as a structural material. Attractiveness of glass as a building material may be derived from the fact, that it combines transparency and aesthetical look with other functional features. Application of glass results in modern look of building facades, improves the indoor comfort without limiting the availability of natural daylight. Wide implementation of the new high performance float flat glass manufacturing technology, in conjunction with increasing expectations of the construction industry relating to new glass functions, has led to significant developments in glass structures theory, cf. [1, 3, 4, 5, 9, 10]. Many years of scientific research conducted in European Union countries have been crowned with a report CEN/TC 250 N 1050 [2], compiled as a part of the work of European Committee for Standardization on the second edition of Eurocodes - an extension of the first edition by, among others, the recommendations for the above mentioned design of glass structures, in particular modern procedures for the design of glass building structures. The procedures proposed in the pre-code [2] are not widely known in Poland, and their implementation in the design codes should be verified at the country level. This task is undertaken in this paper.
Rozwój nowoczesnego budownictwa i związane z tym poszukiwanie nowych rozwiązań w zakresie estetyki i funkcjonalności budynków reprezentacyjnych w centrach dużych miast, stało się przyczyną zainteresowania szkłem. Atrakcyjność szkła jako materiału budowlanego wynika z faktu, że łączy ono w sobie przeźroczystość i estetyczny wygląd z innymi cechami użytkowymi. Jego zastosowanie nadaje nowoczesny wygląd elewacjom budynków i polepsza komfort przebywania w pomieszczeniach, nie ograniczając przy tym naturalnego oświetlenia dziennego, Wdrożenie nowej, wysokowydajnej technologii produkcji szkła płaskiego float, w powiązaniu z rosnącymi wymaganiami budownictwa, dotyczącymi nowych funkcji szkła, doprowadziło do znacznego rozwoju teorii konstrukcji szklanych, por. prace [1, 3, 4, 5, 9, 10]. Wieloletnie badania naukowe prowadzone w krajach Unii Europejskiej zostały zwieńczone opracowanym dokumentem CEN/TC 250 N 1050 [2], zredagowanym w ramach prac Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego nad drugą edycją Eurokodów. W wydaniu tym zaproponowano poszerzenie pierwszej edycji między innymi o rekomendacje w/z projektowania konstrukcji szklanych, a w szczególności o nowoczesne procedury w zakresie obliczania konstrukcji budowlanych szklanych. W Polsce zaproponowane w prenormie [2] procedury nie są powszechnie znane, a ich implementacja do norm projektowania wymaga przeprowadzenia weryfikacji krajowej, co podejmuje niniejsza praca.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2020, 66, 2; 353-368
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Buckling and post-buckling behaviour of shallow – nearly flat cylindrical panels under axial compression
Autorzy:
Magnucka-Blandzi, E.
Magnucki, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201207.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
rectangular plate
cylindrical shell
elastic buckling
equilibrium paths
płyta prostokątna
powłoka cylindryczna
wyboczenie sprężyste
ścieżki równowagi
Opis:
The paper is devoted to buckling problem of axially compressed shallow cylindrical panels. Governing differential equations of the nonlinear theory of shallow cylindrical shells are analytically solved. Critical stresses and equilibrium paths of the panels with small curvatures are analytically studied. The formula of the critical stresses for almost flat, cylindrical panels is derived. The “shallowness” of the panel is given by the parameter α and formulae are derived for a range of this parameter. The range of values of sectorial angle for these panels is also defined.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2016, 64, 3; 655-658
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Calculation strength optimum of surgical robot effector for mechanical eigenproblems using FEM and genetic algorithm
Autorzy:
Ilewicz, Grzegorz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/24201993.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Politechnika Poznańska. Instytut Mechaniki Stosowanej
Tematy:
surgical robot
resonance phenomena
elastic buckling
optimization
genetic algorithm
FEM
robot chirurgiczny
zjawisko rezonansu
wyboczenie sprężyste
optymalizacja
algorytm genetyczny
MES
Opis:
It is essential to check whether the surgical robot end effector is safe to use due to phenomena such as linear buckling and mechanical resonance. The aim of this research is to build an multi criteria optimization model based on such criteria as the first natural frequency, buckling factor and mass, with the assumption of the basic constraint in the form of a safety factor. The calculations are performed for a serial structure of surgical robot end effector with six degrees of freedom ended with a scalpel. The calculation model is obtained using the finite element method. The issue of multi-criteria optimization is solved based on the response surface method, Pareto fronts and the genetic algorithm. The results section illustrates deformations of a surgical robot end effector occurring during the resonance phenomenon and the buckling deformations for subsequent values of the buckling coefficients. The dependencies of the geometrical dimensions on the criteria are illustrated with the continuous functions of the response surface, i.e. metamodels. Pareto fronts are illustrated, based on which the genetic algorithm finds the optimal quantities of the vector function. The conducted analyzes provide a basis for selecting surgical robot end effector drive systems from the point of view of their generated inputs.
Źródło:
Vibrations in Physical Systems; 2023, 34, 1; art. no. 2023106
0860-6897
Pojawia się w:
Vibrations in Physical Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Reliability modeling in some elastic stability problems via the generalized stochastic finite element method
Modelowanie niezawodności w pewnych zagadnieniach stateczności sprężystej z wykorzystaniem Uogólnionej Stochastycznej Metody Elementów Skończonych
Autorzy:
Kamiński, M.
Świta, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/231185.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
analiza stateczności
metoda perturbacyjna
metoda stochastyczna elementów skończonych
metoda funkcji odpowiedzi
wskaźnik niezawodności
wyboczenie sprężyste
stability analysis
perturbation method
stochastic finite element method
response function method
reliability indicator
elastic buckling
Opis:
The main idea of this work is to demonstrate an application of the generalized perturbation-based Stochastic Finite Element Method for a determination of the reliability indicators concerning elastic stability for a certain spectrum of the civil engineering structures. The reliability indicator is provided after the Eurocode according to the First Order Reliability Method, and computed using the higher order Taylor expansions with random coefficients. Computational implementation provided by the hybrid usage of the FEM system ROBOT and the computer algebra system MAPLE enables for reliability analysis of the critical forces in the most popular civil engineering structures like simple Euler beam, 2 and 3D single and multi-span steel frames, as well as polyethylene underground cylindrical shell. A contrast of the perturbation-based numerical approach with the Monte-Carlo simulation technique for the entire variability of the input random dispersion included into the Euler problem demonstrates the probabilistic efficiency of the perturbation method proposed.
Zasadniczym problemem omawianym w tej pracy jest zastosowanie Uogólnionej Stochastycznej Metody Elementów Skończonych opartych na metodzie perturbacji stochastycznej do wyznaczania wskaźników niezawodności w przypadku stateczności konstrukcji budowlanych pracujących w zakresie sprężystym. Wskaźnik niezawodności jest modelowany zgodnie z definicją podaną w normie Eurokod odpowiednią dla analizy niezawodności pierwszego rzędu, a obliczony dzięki zastosowaniu rozwinięcia wszystkich funkcji stanu w szereg Taylora ze współczynnikami z uwzględnieniem wyrazów wyższego rzędu. Procedura obliczeniowa jest oparta na jednoczesnym zastosowaniu programu Metody Elementów Skończonych ROBOT oraz systemu algebry komputerowej MAPLE i jest wykorzystana do analizy obciążeń krytycznych w popularnych konstrukcjach inżynierskich takich jak pręt Eulera, dwu i trójwymiarowe modele jedno- i wieloprzęsłowej ramy stalowej, jak również polietylenowy zbiornik podziemny o kształcie cylindrycznym. Porównanie metody perturbacji stochastycznej z techniką symulacji Monte-Carlo w całym zakresie losowej zmienności wykorzystywanych parametrów wejściowych na przykładzie zagadnienia Eulera pokazuje efektywność i ograniczenia zastosowanej metody perturbacji.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2011, 57, 3; 275-295
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Buckling of the stiffened flange of the thin-walled member at longitudial stress variation
Wyboczenie półki usztywnionej elementu cienkościennego przy wzdłużnej zmienności naprężeń
Autorzy:
Szychowski, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230645.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
kształtownik cienkościenny
wyboczenie lokalne
wyboczenie dystorsyjne
krawędź
utwierdzenie sprężyste
zmienność naprężeń wzdłużna
thin-walled member
local buckling
distortional buckling
edge
elastic restraint
longitudinal stress variation
Opis:
Buckling of the stiffened flange of a thin-walled member is reduced to the buckling analysis of the cantilever plate, elastically restrained against rotation, with the free edge stiffener, which is susceptible to deflection. Longitudinal stress variation is taken into account using a linear function and a 2nd degree parabola. Deflection functions for the plate and the stiffener, adopted in the study, made it possible to model boundary conditions and different buckling modes at the occurrence of longitudinal stress variation. Graphs of buckling coefficients are determined for different load distributions as a function of the elastic restraint coefficient and geometric details of the stiffener. Exemplary buckling modes are presented.
Współcześnie stosowane elementy cienkościenne o przekroju otwartym charakteryzują się dużymi smukłościami ścianek. W związku z tym są wrażliwe na zjawiska lokalne związane z ich wyboczeniem. Z tego punktu widzenia, krawędź swobodną ściskanej ścianki wspornikowej wzmacnia się często usztywnieniem krawędziowym, powodując wzrost naprężeń krytycznych i zmianę miarodajnej postaci wyboczenia. Usztywniona ścianka wspornikowa jest w większości przypadków sprężyście zamocowana przeciw obrotowi w ściance przęsłowej (np. w środniku kształtownika cienkościennego) i często występuje w niej wzdłużna zmienność naprężeń.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2015, 61, 3; 149-168
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wyboczenie sprężyście zamocowanej ścianki wspornikowej z usztywnieniem krawędzi swobodnej
Buckling of elastically restrained cantilever wall with free edge stiffening
Autorzy:
Szychowski, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/391238.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
Tematy:
pręty cienkościenne
ścianki wspornikowe
wyboczenie dystorsyjne
sprężyste utwierdzenie krawędzi
Thin-walled bars
cantilever wall
distortional buckling
elastic restraint
Opis:
Zagadnienie utraty stateczności ściskanej ścianki elementu cienkościennego o przekroju otwartym klasy 4. sprowadzono do analizy wyboczenia jednostronnie sprężyście zamocowanej przeciw obrotowi płyty wspornikowej z podatnym „na ugięcie” usztywnieniem krawędzi swobodnej. Zaproponowano funkcje ugięcia płyty i usztywnienia umożliwiające modelowanie warunków brzegowych na obu krawędziach podłużnych. Wyznaczono wykresy współczynników wyboczeniowych dla różnych wskaźników sprężystego utwierdzenia i różnych proporcji geometrycznych usztywnienia.
The issue of the stability loss in a compressed wall of a thin-walled member with an open cross section was reduced to the buckling analysis of the cantilever wall. The wall was unilaterally elastically restrained against rotation. The stiffening of the free edge of the wall was susceptible to deflection. The plate deflection functions and stiffenings that allow the modelling of boundary conditions on both longitudinal edges were proposed. Graphs of buckling coefficients for different indexes of the elastic restraint of the supported edge and different geometries of the edge stiffening were determined.
Źródło:
Budownictwo i Architektura; 2014, 13, 3; 291-298
1899-0665
Pojawia się w:
Budownictwo i Architektura
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wyboczenie sprężyste belek cienkościennych o przekrojach otwartych
The elastic buckling of thin-walled beams with open cross-sections
Autorzy:
Magnucki, Krzysztof
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/34655793.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
Tematy:
wyboczenia sprężyste
belki cienkościenne o przekrojach otwartych
metoda pasm skończonych (FSM)
teoria Vlasova dla prętów cienkościennych
wyboczenie postaciowe pręta
Opis:
Wyboczenie sprężyste ogólne, postaciowe i miejscowe belek cienkościennych o przekrojach otwartych jest opisane z uwzględnieniem aktualnych osiągnięć w świecie. Wyróżnione trzy rodzaje wyboczeń przedstawiono dla przykładowych belek. Zamieszczono rozwiązania analityczne i numeryczne metodą pasm skończonych (FSM). Wskazano na założenia teorii Vlasova dla prętów cienkościennych i zakres jej stosowania. Zwrócono uwagę na wyboczenie postaciowe pręta, które może mieć istotne znaczenie w projektowaniu konstrukcji.
The elastic general, shaped and local thin-walled beams with open cross-section is described with taking into account the current developments in the world. The distinguished three types of bucklings are presented for the exemplary beams. The analytical and numerical solutions with the finite bands methods (FSM) are placed. It is pointed to the assumptions of Vlasova theory for thin-walled rods and its scope. It is paid attention to the shaped buckling of rod which may be important in designing of the construction.
Źródło:
Rail Vehicles/Pojazdy Szynowe; 2010, 4; 22-26
0138-0370
2719-9630
Pojawia się w:
Rail Vehicles/Pojazdy Szynowe
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Stability and vibrations of micro-nonhomogeneous plate band resting on elastic subsoil
Stateczność i drgania mikroniejednorodnego pasma płytowego spoczywającego na podłożu sprężystym
Autorzy:
Chalecki, Marek
Jemielita, Grzegorz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1853648.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
pasmo płytowe
częstość drgań własnych
wyboczenie
podłoże sprężyste
metoda przemieszczeń
plate band
natural frequency
buckling
elastic subsoil
displacement method
Opis:
The paper presents a procedure of calculation of natural frequencies and critical buckling forces of a micro-nonhomogeneous plate band resting on nonhomogeneous elastic subsoil and having any given boundary conditions. The band consists of N parts - cells - called elements, having a constant width l = L/N. Each band element consists of three parts - subelements with variable widths. The two of these subelements are matrix, the third - inclusion placed symmetrically relative to the matrix. Each band element is built of two isotropic materials. The matrix and inclusion bands have the stiffness and mass per area unit as well as they rest on the subsoil. The model has been derived with use of the classical displacement method. The stiffness matrix of any band element and then the band stiffness matrix have been built. An appropriate computer program has been written to calculate natural frequencies and critical buckling forces. A number of tests have been performed to check the working of the program and several calculative examples has been presented in the paper.
W pracy przedstawiono sposób obliczania częstości drgań własnych i wyznaczania wartości sił krytycznych mikroniejednorodnego pasma płytowego o dowolnych warunkach brzegowych, spoczywającego na niejednorodnym podłożu sprężystym. Pasmo składa się z N części - komórek, zwanych elementami, o stałej szerokości l = L/N. Każdy element pasmowy składa się z trzech części - subelementów o zmiennych szerokościach. Dwie z nich są osnową, trzecia zaś wtrąceniem symetrycznie położonym względem osnowy. Każdy element pasmowy składa się z dwóch izotropowych materiałów. Pasma osnowy i wtrącenia mają pewne sztywności i masy na jednostkę powierzchni oraz spoczywają na podłożu o pewnej sztywności. Do wyznaczenia częstości drgań własnych i wartości krytycznych zastosowano metodę przemieszczeń. Zbudowano macierz sztywności dowolnego elementu pasmowego, a następnie macierz sztywności pasma. Ułożono odpowiedni program na wyznaczenie częstości drgań własnych i sił krytycznych ze względu na wyboczenie. Wykonano szereg testów sprawdzających działanie programu i podano szereg przykładów obliczeniowych.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2021, 67, 1; 403-424
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Elastic flexural-torsional buckling of steel I-section members unrestrained between end supports
Giętno-skrętne wyboczenie sprężyste dwuteowych elementów stalowych niestężonych pomiędzy skrajnymi podporami
Autorzy:
Giżejowski, Marian Antoni
Barszcz, Anna Maria
Stachura, Zbigniew
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1853640.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
element stalowy
przekrój dwuteowy
przekrój bisymetryczny
zachowanie sprężyste
zwichrzenie
równanie energii klasyczne
wyboczenie giętno-skrętne
steel member
bisymmetric cross-section
I-section
elastic behaviour
lateral-torsional buckling
classical energy equation
flexural-torsional buckling
Opis:
Elastic instability of steel I-section members has been investigated with regard to axial compression, major axis bending as well as compression and major axis bending, based on the Vlasov theory of thin-walled members. Investigations presented in this paper deal with the energy method applied to the flexural-torsional buckling (FTB) problems of any complex loading case that for convenience of predictions is treated as a superposition of symmetric and antisymmetric components. Firstly, the review of energy equation formulations is presented for the elastic lateral-torsional buckling (LTB) of beams, then the most accurate beam energy equation, so-called the classical energy equation formulated for bisymmetric I-section beams is extended to cover also the beam-column out-of-plane stability problems, referred hereafter to FTB problems. Secondly, for the simple end boundary conditions, the shape functions of twist rotation and minor axis displacement are chosen such that they cover both symmetric and antisymmetric lateral-torsional buckling modes in relation to two lowest eigenvalues of the beam LTB in major axis bending. Finally, the explicit form of the general solution is presented being dependent upon the dimensionless bending moment equations for symmetric and antisymmetric components, and the load factor ψk where the lower k index identifies the load case.
Na podstawie teorii prętów cienkościennych Własowa w artykule przedstawiono zagadnienia stateczności sprężystej stalowych elementów o przekrojach dwuteowych bisymetrycznych, poddanych ściskaniu i zginaniu względem osi większej bezwładności przekroju. Ponieważ rozwiązanie ścisłe zagadnienia zwichrzenia oraz wyboczenia giętnoskrętnego elementów ściskanych i zginanych można wyznaczyć tylko w odniesieniu do prostych przypadków obciążeń, w przypadkach bardziej złożonych obciążeń wykorzystuje się metody przybliżone - zarówno analityczne jak i numeryczne. Badania przedstawione w pracy dotyczą analitycznej metody energetycznej odniesionej do dowolnego złożonego przypadku obciążenia, który traktuje się jako superpozycję symetrycznej i antysymetrycznej części obciążenia. W pierwszej kolejności przedstawiono różne sformułowania, tak zwane alternatywne i klasyczne, równań dotyczących energii odkształcenia i obciążenia w wypadku zwichrzenia sprężystego belek zginanych. Dokładniejsze klasyczne równanie energii sformułowane dla belek zginanych o przekroju dwuteowym bisymetrycznym rozszerzono o wpływ siły podłużnej ściskającej w celu rozwiązania problemu giętno-skrętnego wyboczenia elementów ściskanych i zginanych oraz przedstawiono w postaci funkcji pochodnych kąta skręcenia ϕ i przemieszczenia liniowego v. Następnie, po przyjęciu funkcji kształtu kąta skręcenia ϕ oraz przemieszczenia v tak, aby obejmowały postacie zwichrzenia belki odpowiadające symetrycznemu i antysymetrycznemu rozkładowi momentu zginającego, wyprowadzono macierzowe kryterium utraty stateczności pręta w ujęciu liniowego problemu wartości własnych (LEA). Ostatecznie przedstawiono jawną postać rozwiązania liniowego problemu wartości własnych zależną od symetrycznej i antysymetrycznej części momentu zginającego. Otrzymane rozwiązanie porównano z wynikami uzyskanymi z innych badań i stwierdzono dobrą zgodność. Opracowane krzywe stateczności sprężystej elementów ściskanych i zginanych odgrywają ważną rolę w ocenie nośności wyboczeniowej nieidealnych elementów ściskanych i zginanych przy użyciu tak zwanej metody ogólnej (z ang. General Method), wprowadzonej w eurokodzie stalowym EN 1993-1-1:2005. Metodę tę stosuje się skutecznie tylko w przypadku prostych obciążeń prętów, ponieważ ogólne rozwiązanie równania stateczności sprężystej elementów ściskanych i zginanych nie było szeroko badane w literaturze. Artykuł jest punktem wyjścia do dalszych badań nad ulepszeniem opracowanego rozwiązania, polegającym na zastąpieniu liniowej formuły problemu wartości własnych (LEA) jej odpowiednikiem wynikającym z nieliniowego problemu wartości własnych (NEA).
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2021, 67, 1; 635-656
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Refined energy method for the elastic flexural-torsional buckling of steel H-section beam-columns. Part II: Comparison and verification for elements LTU and LTR
Udoskonalona metoda energetyczna sprężystego wyboczenia giętno-skrętnego stalowych elementów ściskanych i zginanych o przekroju dwuteowym. Część II: Porównanie i weryfikacja dla elementów LTU i LTR
Autorzy:
Giżejowski, Marian
Barszcz, Anna
Wiedro, Paweł
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/27312074.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Tematy:
element stalowy
ściskanie ze zginaniem
dwuteownik bisymetryczny
zachowanie sprężyste
wyboczenie giętno-skrętne
symulacja numeryczna
weryfikacja
rozwiązanie analityczne
steel beam-column
bisymmetric cross-section
double T section
elastic behaviour
flexural-torsional buckling
numerical simulation
verification
analytical solutions
Opis:
In investigations constituting Part I of this paper, the effect of approximations in the flexural-torsional buckling analysis of beam-columns was studied. The starting point was the formulation of displacement field relationships built straightforward in the deflected configuration. It was shown that the second-order rotation matrix obtained with keeping the trigonometric functions of the mean twist rotation was sufficiently accurate for the flexural-torsional stability analysis. Furthermore, Part I was devoted to the formulation of a general energy equation for FTB being expressed in terms of prebuckling stress resultants and in-plane deflections through the factor k1. The energy equation developed there was presented in several variants dependent upon simplified assumptions one may adopt for the buckling analysis, i.e. the classical form of linear eigenproblem analysis (LEA), the form of quadratic eigenproblem analysis (QEA) and refined (non-classical) forms of nonlinear eigenproblem analysis (NEA), all of them used for solving the flexural-torsional buckling problems of elastic beam-columns. The accuracy of obtained analytical solutions based on different approximations in the elastic flexural-torsional stability analysis of thin-walled beam-columns is examined and discussed in reference to those of earlier studies. The comparison is made for closed form solutions obtained in a companion paper, with a scatter of results evaluated for k1 = 1 in the solutions of LEA and QEA, as well as for all the options corresponding to NEA. The most reliable analytical solution is recommended for further investigations. The solutions for selected asymmetric loading cases of the left support moment and the half-length uniformly distributed span load of a slender unrestrained beam-column are discussed in detail in Part II. Moreover, the paper constituting Part II investigates how the buckling criterion obtained for the beam-column laterally and torsionally unrestrained between the end sections might be applied for the member with discrete restraints. The recommended analytical solutions are verified with use of numerical finite element method results, considering beam-columns with a mid-section restraint. A variant of the analytical form of solutions recommended in these investigations may be used in practical application in the Eurocode’s General Method of modern design procedures for steelwork.
W I części niniejszej pracy zastosowano różne rodzaje aproksymacji w analizie wyboczenia giętno-skrętnego elementów ściskanych i zginanych w płaszczyźnie większej bezwładności przekroju. Punktem wyjścia było sformułowanie zależności na pole przemieszczeń w konfiguracji odkształconej. Pokazano, że macierz rotacji, otrzymana przy zachowaniu funkcji trygonometrycznych średniego kąta skręcenia, jest wystarczająco dokładna do analizy stateczności giętno-skrętnej. Szczególną uwagę zwrócono w Części I na sformułowanie ogólnego równania energetycznego dla FTB, wyrażonego w funkcji sił przekrojowych na podstawowej ścieżce równowagi, przed utratą płaskiej postaci zginania II rzędu, a także wpływu efektu ugięć w płaszczyźnie większej bezwładności przekroju, wyrażonego za pomocą współczynnika k1. Otrzymane równanie energetyczne zostało przedstawione w kilku wariantach zależnych od założeń upraszczających, jakie można przyjąć do rozwiązywania problemów wyboczenia giętno-skrętnego, tj. w postaci klasycznej analizy liniowego problemu własnego (LEA), w postaci kwadratowego problemu własnego (QEA) oraz w postaci udoskonalonej (nieklasycznej) analizy nieliniowego problemu własnego (NEA). W części II, w pierwszej kolejności, została zbadana i dyskutowana dokładność otrzymanych rozwiązań analitycznych w odniesieniu do propozycji przedstawionych we wcześniejszych opracowaniach. Przeprowadzone są też porównania dla rozwiązań w postaci zamkniętej uzyskanych w Części I, z oceną rozrzutu wyników, po przyjęciu k1 = 1 w rozwiązaniach odpowiadających LEA i QEA, a także wszystkich opcji w rozwiązaniach odpowiadających NEA. Do dalszych badań rekomendowano najbardziej wiarygodne rozwiązanie analityczne. Szczegółowej weryfikacji poddano rozwiązania uzyskane dla wybranych asymetrycznych przypadków obciążenia: momentem na lewej podporze i równomiernie rozłożonym obciążeniem w połowie długości nieusztywnionego, smukłego elementu ściskanego i zginanego. Ponadto w Części II zbadano, w jaki sposób kryterium wyboczeniowe, uzyskane dla elementu ściskanego i zginanego bez usztywnień poprzecznych i przeciwskrętnych między przekrojami końcowymi, może być zastosowane dla elementu z dyskretnymi stężeniami poprzecznymi. Zalecane rozwiązania analityczne zweryfikowano z wykorzystaniem wyników numerycznych metody elementów skończonych dla elementów stężonych w przekroju środkowym. Wariant analitycznej postaci rozwiązania zalecanego w zaprezentowanych badaniach może być wykorzystany w praktyce w eurokodowej Metodzie Ogólnej (GM).
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2023, 69, 2; 265--289
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Computation of thin-walled cross-section resistance to local buckling with the use of the critical plate method
Obliczanie nośności przekroju cienkościennego na wyboczenie lokalne metodą "płyty krytycznej"
Autorzy:
Szychowski, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/962308.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
element cienkościenny
zamocowanie sprężyste
metoda płyty krytycznej
wyboczenie lokalne
zmienność naprężeń wzdłużna
nośność krytyczna
nośność lokalna
nośność obliczeniowa
nośność graniczna
przekrój
thin-walled member
elastic restraint
critical plate method
local buckling
longitudinal stress variation
local resistance
critical resistance
design resistance
ultimate resistance
cross-section
Opis:
Thin-walled bars currently applied in metal construction engineering belong to a group of members, the cross-section resistance of which is affected by the phenomena of local or distortional stability loss. This results from the fact that the cross-section of such a bar consists of slender-plate elements. The study presents the method of calculating the resistance of the cross-section susceptible to local buckling which is based on the loss of stability of the weakest plate (wall). The "Critical Plate" (CP) was identified by comparing critical stress in cross-section component plates under a given stress condition. Then, the CP showing the lowest critical stress was modelled, depending on boundary conditions, as an internal or cantilever element elastically restrained in the restraining plate (RP). Longitudinal stress distribution was accounted for by means of a constant, linear or non-linear (acc. the second degree parabola) function. For the critical buckling stress, as calculated above, the local critical resistance of the cross-section was determined, which sets a limit on the validity of the Vlasov theory. In order to determine the design ultimate resistance of the cross-section, the effective width theory was applied, while taking into consideration the assumptions specified in the study. The application of the Critical Plate Method (CPM) was presented in the examples. Analytical calculation results were compared with selected experimental findings. lt was demonstrated that taking into consideration the CP elastic restraint and longitudinal stress variation results in a more accurate representation of thin-walled element behaviour in the engineering computational model.
Stosowane obecnie w budownictwie metalowym pręty cienkościenne należą do grupy elementów, których nośność przekroju jest warunkowana zjawiskami lokalnej lub dystorsyjnej utraty stateczności. Przekrój poprzeczny klasy 4. jest na ogół złożony ze smukło – płytowych ścianek, które w analizie można modelować wprost jako płyty. W aktualnie obowiązującej normie europejskiej EC3, zjawiska wyboczenia lokalnego i wyboczenia dystorsyjnego, pomimo różnic w długościach wyboczeniowych, uwzględnia się poprzez redukcję nośności przekroju. Stosuje się tutaj metodę szerokości efektywnej (dla wyboczenia lokalnego) oraz grubości zredukowanej (dla wyboczenia dystorsyjnego). Po uwzględnieniu obu zjawisk, otrzymujemy przekrój efektywny służący do obliczania odpowiednich charakterystyk geometrycznych (np. Aeff, Weff). Natomiast ogólną utratę stateczności pręta uwzględnia się za pomocą współczynnika redukcyjnego obliczanego na podstawie smukłości względnej ogólnej utraty stateczności. W związku z tym, poprawne wyznaczenie naprężeń krytycznych wyboczenia lokalnego (w zakresie sprężystym) nabiera szczególnego znaczenia. Stanowi bowiem podstawę do wyznaczenia: 1) szerokości efektywnych poszczególnych płyt (ścianek), 2) naprężeń krytycznych wyboczenia dystorsyjnego (zastępczy przekrój poprzeczny usztywnienia składa się z odpowiednich szerokości efektywnych), oraz 3) ogólnej smukłości względnej elementu. W normach EC3 dotyczących projektowania elementów cienkościennych (o przekroju klasy 4.) przyjęto koncepcję separacji płyt składowych przekroju przy założeniu ich swobodnego podparcia na podłużnych krawędziach łączenia. Ponadto pominięto, często występujący w praktyce, efekt wzdłużnej zmienności naprężeń. Takie założenia upraszczające odbiegają od rzeczywistego zachowania się elementu cienkościennego pod obciążeniem. Liczne badania doświadczalne oraz symulacje numeryczne (np. MES) wykazują, że w rzeczywistych przekrojach cienkościennych występuje wzajemne sprężyste zamocowanie ścianek składowych. Ponadto, w wielu technicznie ważnych przypadkach, występuje wzdłużna zmienność naprężeń. W pracy przedstawiono metodę obliczeń nośności przekroju cienkościennego wrażliwego na wyboczenie lokalne na podstawie utraty stateczności najsłabszej płyty (ścianki). Punktem wyjścia jest założenie, że w przekroju cienkościennym można wyróżnić ściankę „najsłabszą”, która jest sprężyście zamocowana w sąsiedniej ściance usztywniającej (RP). „Płytą krytyczną” (CP) nazwano tę ściankę kształtownika cienkościennego, która w danym stanie naprężenia charakteryzuje się najniższymi naprężeniami krytycznymi. Założono, że połączenie płyty krytycznej z płytą podpierającą jest sztywne, tzn. na podłużnej krawędzi ich łączenia zachowane są warunki ciągłości przemieszczeń (kątów obrotu) i sił (momentów zginających). Dalej ściankę krytyczną modelowano, w zależności od warunków brzegowych, jako sprężyście zamocowaną przeciw obrotowi płytę przęsłową lub wspornikową. Oznacza to, że naprężenia krytyczne dla płyty krytycznej są wyższe niż przy normowym założeniu jej swobodnego podparcia. Stopień sprężystego zamocowania opisano za pomocą wskaźnika utwierdzenia κ, zmieniającego się od 0 dla swobodnego podparcia, do 1 dla pełnego utwierdzenia. Wskaźnik ten oszacowano w oparciu o założoną postać wymuszonego odkształcenia płyty usztywniającej, przy uwzględnieniu wpływu naprężeń ściskających w jej płaszczyźnie. Współczynniki wyboczeniowe (k) dla tak sprężyście zamocowanych i zmiennie obciążonych na długości płyt krytycznych zamieszczono w cyklu artykułów autora [31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42]. W pracach tych uwzględniono wzdłużny rozkład naprężeń wg funkcji stałej, liniowej lub nieliniowej (wg paraboli 2. stopnia). Dla tak obliczonych naprężeń krytycznych wyznaczono „lokalną” nośność krytyczną przekroju, która ogranicza zakres ważności teorii prętów cienkościennych Własowa (o nieodkształcalnym konturze przekroju). Przekroje, w których (dla określonych proporcji geometrycznych) ścianki ściskane ulegają jednoczesnej utracie stateczności (pod danym rozkładem naprężeń), nazwano przekrojami „zerowymi”. W ich przypadku nie występuje wzajemne sprężyste zamocowanie płyt sąsiednich i spełnione jest normowe założenie separacji przegubowo podpartych płyt składowych przekroju pręta.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2016, 62, 2; 229-264
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
    Wyświetlanie 1-11 z 11

    Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies