Shape optimization of a column under generalized load with a force directed towards positive pole

• Autorzy: Szmidla Janusz , Jurczyńska Anna

Identyfikatory

DOI

10.2478/cqpi-2019-0044

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, the issue of shape optimization of a column subjected to the generalized load with a force directed towards the positive pole (L. Tomski’s load, specific load) was considered. Based on the Hamilton’s principle, the differential equations of movement and boundary conditions describing the system were formulated. Taking into account a kinetic criterion of stability loss and a condition of constant total volume, the scope of changes in natural frequency as a function of an external load was determined with selected geometrical and physical parameters of the loading structure. On the basis of obtained results, values of geometrical parameters of individual column segments were determined, at which the maximum critical load value was obtained. In order to find the maximum critical force, which is a function of many variables, the simulated annealing algorithm was used.

Słowa kluczowe

EN

shape optimization; stability; free vibrations

PL

optymalizacja kształtu; stabilność; wolne wibracje

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Quality Production Improvement - QPI
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 1, Iss. 1
• Strony: 326--333
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Szmidla Janusz

• Częstochowa University of Technology, Poland

autor

Jurczyńska Anna

• Częstochowa University of Technology, Poland

Bibliografia

• 1.Bochenek, B., Tajs – Zielińska, K., 2008. Optimization of beams and columns using cellular automata, Czasopismo Techniczne. Mechanika, 5 (4-M), 19-30.
• 2.Drazumeric ,R., Kosel, F., 2012. Shape optimisation of beam due to lateral buckling problem, International Journal of Non-Linear Mechanics, 47, 65-74.
• 3.Krużelecki, J., Barski, M., 2008. Optimization of stability of columns with clamped-clampedguided ends, Czasopismo Techniczne. Mechanika, 5 (4-M), 71-82.
• 4.Michalewicz, Z., Fogel, D.B., 2006. Jak to rozwiązać, czyli nowoczesna heurystyka, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warsaw, Poland.
• 5.Nikolic, A., Salinic, S., 2017. Buckling analysis of non-prismatic columns: A rigid multibody approach, Engineering Structures, 143, 511-521.
• 6.Ruta, P., Szybiński, J., 2015. Nonlinear analysis of nonprismatic Timoshenko beam for different geometric nonlinearity models, International Journal of Mechanical Sciences, 101-102, 349-362.
• 7.Szmidla, J., 2009. Drgania swobodne I stateczność układów smukłych poddanych obciążeniu swoistemu, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, Poland.
• 8.Szmidla, J., Jurczyńska, A., 2015. The tapered column shape optimization in a plane perpendicular to the buckling plane subjected to the positive pole, Machine Dynamics Research, 39(2), 33-44.
• 9.Szmidla, J., Wawszczak, A., 2008. Optymalizacja kształtu kolumn realizujących wybrane przypadki obciążenia Eulera za pomocą zmodyfikowanego algorytmu symulowanego wyżarzania, XIII Sympozjum Dynamiki Konstrukcji DYNKON, Rzeszów, Poland, 333-344.
• 10.Tomski, L., Szmidla, J, 2007. Free vibrations and stability of discrete systems subjected to the specific load, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 45 (4), 873-892
• 11.Tsiatas, G. C., 2010. Nonlinear analysis of non-uniform beams on nonlinear elastic foundation, Acta Mechanica, 209, 141-152.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).