Influence of material characteristics stress-strain on the results of FEM joint connection of cold-formed sections

• Autorzy: Kosiń Mariusz

Identyfikatory

DOI

10.17512/znb.2021.1.15

Warianty tytułu

PL

Wpływ charakterystyki materiałowej naprężenie-odkształcenie na otrzymane wyniki MES połączenia śrubowego kształtowników zimno giętych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Performing a numerical analysis in the nonlinear range requires entering appropriate input data for the material. For this purpose, the actual stress-strain characteristic is used for the finite element calculation. In order to establish the actual stress-strain curve, a simple tensile test of a steel specimen was performed. The stress-strain curve obtained from the numerical analysis was compared with the tensile test result. Additionally, the work compares the use of three material models for the screw connection of cold-bent elements on the basis of the numerical analysis per formed. One of the models used for the calculations was based on the characteristics of a bilinear material with gain. The remaining ones were defined on the basis of the tensile test curve and the real curve obtained from transformations.

PL

Wykonanie analizy numerycznej w zakresie nieliniowym wymaga wprowadzenia odpowiednich danych wejściowych materiału. W tym celu do obliczeń metodą elementów skończonych wykorzystuje się rzeczywistą charakterystykę naprężenie-odkształcenie. W celu ustalenia rzeczywistej krzywej naprężenie-odkształcenie przeprowadzono prostą próbę rozciągania stalowej próbki. Uzyskaną z analizy numerycznej krzywą naprężenie i odkształcenie porównano z wynikiem próby rozciągania. Dodatkowo w pracy porównano na podstawie przeprowadzonej analizy numerycznej wykorzystanie trzech modeli materiałowych dla połączenia śrubowego elementów zimnogiętych. Jeden z modeli użytych do obliczeń opierał się na charakterystyce materiału bilinearnego z wzmocnieniem. Natomiast pozostałe zdefiniowano na podstawie krzywej z próby rozciągania i uzyskaną z przekształceń krzywą rzeczywistą.

Słowa kluczowe

EN

real curves; engineering curve; cold-bent profiles; FEM; Finite Elenet Method

PL

krzywa rzeczywista; krzywa inżynierska; profile zimnogięte; MES; metoda elementów skończonych

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
• Rocznik: 2021
• Tom: Z. 27 (177)
• Strony: 101--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Kosiń Mariusz

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Civil Engineering, ul. Akademicka 3, 42-218 Częstochowa

• https://orcid.org/0000-0003-2683-7784

Bibliografia

• [1] Gannon L., Mesh Dependence of True Stress-Strain Curves in Finite Element Analysis of Steel Structures, DRDC Atlantic TM 2001-283; Defence R&D Canada - Atlantic, 2011.
• [2] Ehlers S., Strain and stress relation until fracture for finite element simulations of a thin circular plate, Thin-Walled Structures 2010, 48.
• [3] Petrik A., Aroch R., Usage of true stress-strain curve for FE simulation and the influencing parameters, IOP Conf. Materials Science and Engineering 2019, 566.
• [4] Kosiń M., Major M., Major I., Kalinowski J., Model Tests of Bending and Torsional Deformations of Thin-Walled Profiles Stiffened with Elements Made in 3D Printing Technology, Case Studies in Construction Materials, Elsevier, 2020.
• [5] Major M., Major I., Kosiń M., Numerical static analysis of the curtain wall with light steel structure, Transactions of the VSB – Technical University of Ostrava. Civil Engineering Series, 2017.
• [6] Major M., Kosiń M., Kalinowski J., Analysis of a selected node of a truss made of cold-rolled sections based on the finite element method, Transactions of the VSB – Technical University of Ostrava. Civil Engineering Series, Ostrava, 2018.
• [7] Kosiń M., Numerical analysis of the stability of a two-story building made using a light steel skeleton frame, Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej 2019, seria Budownictwo 25, 92-98.