Wpływ własności materiałowych na stateczność i nośność ściskanych cienkościennych słupów kompozytowych

• Autorzy: Kubiak T. , Wiącek N.

Warianty tytułu

EN

Influence of material properties on stability and load capacity of compressed thin-walled composite columns

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zajęto się nieliniową statecznością cienkościennych ściskanych słupów o przekroju kwadratowym. Rozpatrywane słupy wykonane były z ośmiowarstwowego laminatu GFRP. Modele oraz obliczenia numeryczne przeprowadzono, wykorzystując metodę elementów skończonych (ANSYS). Do analiz numerycznych przyjęto modele materiałowe odpowiadające różnym sposobom ich wytwarzania, tj. sposób optymalny (zalecany przez producenta); sposób wolny polegający na długim czasie procesu i niskiej temperaturze oraz sposób szybki, tj. utwardzanie w krótkim czasie i przy wysokiej temperaturze. Wykorzystując przygotowany model numeryczny, wyznaczono obciążenia krytyczne i odpowiadające im postaci wyboczenia, ścieżki równowagi oraz oszacowano nośność po zastosowaniu kryterium maksymalnych naprężeń i kryterium Tsai-Wu.

EN

The paper deals with the stability, postbuckling behaviour and load capacity of thin-walled columns of square cross-section subjected to uniformly distributed compression. The discussed columns were made of eight-layer GFRP laminate. Numerical model and calculation have been performed using the ANSYS program based on finite element method. Assumed material models corresponding to the three production methods, i.e. the optimal method (recommended by the manufacturer); the slow method based on a long-lasting process and low temperatures and a quick method in which the columns are produced in a short time in high temperatures. Based on numerical model the buckling load, postbuckling behaviour and the load capacity of the structure was calculated.

Słowa kluczowe

PL

stateczność; stan zakrytyczny; MES; kompozyty; konstrukcja cienkościenna

EN

buckling; postbuckling behaviour; FEM; composites; thin-walled structure

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 19, nr 50
• Strony: 39--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Kubiak T.

• Katedra Wytrzymałości Materiałów i Konstrukcji, Politechnika Łódzka

autor

Wiącek N.

• Katedra Wytrzymałości Materiałów i Konstrukcji, Politechnika Łódzka

Bibliografia

• 1. Bian X.X., Gu Y.Z., Sun J., Li M., Liu W.P., Hang Z.G.: Effects of processing parameters on the forming quality of C-shaped thermosetting composite laminates in hot diaphragm forming process. „Applied Composite Materiale” 2013, 20(5), p. 927 – 945.
• 2. Correia J.R., Branco F.A., Silva N.M.F., Camotim D., Silvestre N.: First-order, buckling and post- buckling behavior of GFRP pultruded beams. Part 1: Experimental study. “Computer & Structures” 2011, 89 (21-22), p. 2052 – 2064.
• 3. York C.B.: Buckling analysis and minimum-mass design procedures for composite wing-box structures. „Journal of Aircraft” 2006, 43(2), p. 528 - 536.
• 4. Dębski H., Kubiak T., Teter A.: Experimental investigation of channel section composite profiles behaviour with various sequences of plies subjected to static compression. „Thin-Walled Structures” 2013, 71, p. 147 - 154.
• 5. Dębski H., Kubiak T., Teter A.: Buckling and postbuckling behaviour of thin-walled composite channel section column. „Composite Structures” 2013,100, p. 195 - 204.
• 6. Hodgkinson J.M.: Mechanical testing of advanced fibre composites. Woodhead Publishing Limted, Cambridge, 2000.
• 7. Kubiak T.: Static and Dynamic Buckling of Thin-Walled Plate Structures. Springer 2013.
• 8. Kubiak T., Kołakowski Z.: Thin-walled epoxy-glass fibre beams subjected to pure bending.“Acta Mechanica et Automatica” 2013, 7, p. 83 - 88.
• 9. Kolakowski Z., Mania R.J.: Semi analytical method versus the FEM for analysis of the local post-buckling of thin-walled composite structure. “Composite Structures”, 2013, 97, p.99 - 06.
• 10. User’s Guide ANSYS 14.5, Ansys, Inc., Houston, USA.