Fem determination of the plastic limit load for cylindrical shells

• Autorzy: Słowiński Kamil , Piekarczyk Marek

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.19.128.11453

Warianty tytułu

PL

Wyznaczanie nośności plastycznej powłok cylindrycznych na podstawie analizy numerycznej MES

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper a new approach to the consistent identification of the deformation pattern vital for the precise determination of the plastic limit load of a cylindrical shell from MNA when using modified Southwell (MS) and Tangent Stiffness (TS) plots is presented. It is proposed that the formalised assessment of the plastic collapse load can be done by the application of the relation between the load factor increment ΔrR and the arc length s – for an identification of achievement of the complete plastic collapse mechanism from MNA, and then the MS or TS plot for the displacement pattern that corresponds to the identified plastic mechanism.

PL

W artykule przedstawiono metodę pozwalającą na jednoznaczną identyfikację postaci deformacji kluczowej w procesie wyznaczania nośności plastycznej powłoki cylindrycznej z analizy MNA, przy zastosowaniu zmodyfikowanej zależności Southwella (MS) oraz metody sztywności stycznej (TS). Proponuje się, żeby formalna ocena plastycznego obciążenia niszczącego oparta była na wykorzystaniu zależności między przyrostem mnożnika obciążenia ΔrR i długością łuku s – w celu identyfikacji momentu osiągnięcia w analizie kompletnego mechanizmu zniszczenia, a następnie zastosowaniu wykresów zależności MS i TS dla postaci deformacji stowarzyszonej z wskazanym wcześniej mechanizmem.

Słowa kluczowe

EN

cylindrical shell; plastic collapse; nonlinear analysis

PL

powłoka cylindryczna; zniszczenie plastyczne; analiza nieliniowa

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Technical Transactions
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 116, iss. 12
• Strony: 151--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., wz., wykr.

Twórcy

autor

Słowiński Kamil

• Department of Building Structures, Faculty of Civil Engineering, Silesian University of Technology in Gliwice

autor

Piekarczyk Marek

• Chair of Bridge, Metal and Timber, Faculty of Civil Engineering, Cracow University of Technology

Bibliografia

• [1] European Convention for Contructional Steelwork, Buckling of steel shells. European design recommendations 5th edition, ECCS, 2008.
• [2] Rotter J.M., Shell buckling design and assessment and the LBA-MNA methodology, “Stahlbau”, Vol. 80(11)/2011, 791–803.
• [3] EN 1993-1-6 Eurocode 3. Design of steel structures. Part 1-6: Strength and stability of shell structures, CEN, Brussels 2007.
• [4] Michałowski T., Piekarczyk M.T., Selected issues of special steel structures. Chimneys, silos, tanks, Wydawnictwo PK, Kraków 2019.
• [5] Doerich C., Rotter J.M., Accurate determination of plastic collpase loads from finite element analysis, “Journal of Pressure Vessel Technology”, Vol. 133(1)/2011.
• [6] Save M.A., Massonnet C.E., Plastic analysis and design of plates, shells and disks, North-Holland Publishing Company, Amsterdam–London 1972.
• [7] Horne M.R., Merchant W., The stability of frames, Pergamon Press, Oxford 1965.
• [8] Holst J.M.F.G., Rotter J.M., Gillie M., Münch M., Failure criteria for shells on local brackets, New Approaches to Structural Mechanics, Shells and Biological Structures, Kluwer Academic Publishers, London 2002.
• [9] Gillie M., Holst J.M.F.G, Structural behaviour of silos supported on discrete, eccentric brackets, “Journal of Constructional Steel Research”, Vol. 59/2003, 887–910.
• [10] Santos G.B., Gardner L., Kucukler M., A method for the numerical derivation of plastic collapse loads, “Thin-Walled Structures”, Vol. 124/2018, 258–277.
• [11] Hibbit, Karlsson and Sorenson Inc., Abaqus/Standard user’s manual – Version 6.1, 2000.
• [12] Fiołek P., Jakubowski J., Local buckling of highly corroded hot-rolled box-sections beams, “Journal of Constructional Steel Research”, Vol. 157/2019, 303–311.

Uwagi

EN

Section "Civil Engineering"