Praca cienkościennej struktury kompozytowej w stanie krytycznym

• Autorzy: Różyło P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/148.2017.6.7

Warianty tytułu

EN

Work of thin-walled composite structure in critical state

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem badań był cienkościenny kompozytowy profil o określonych parametrach geometrycznych. Próbka rzeczywista oraz opracowana numerycznie zostały poddane procesowi osiowego ściskania, podczas którego badano stan krytyczny oraz słabo krytyczny. Model podparto przegubowo na krawędziach stanowiących pra krój poprzeczny badanego profilu, odpowiednio w górnej i dolnej go części. Badania numeryczne wykonywano w zakresie nieliniowej stateczności konstrukcji. Analizę MES przeprowadzono do momentu osiągnięcia wyraźnej utraty stateczności, przy jednoczesnym wyznaczeniu wartości sił krytycznych. Do obliczeń numerycznych wykorzystano system ABAQUS^®. Podstawowym aspektem badawczym było wyznaczenie stopnia zbieżności wyników uzyskanych metodą eksperymentalną oraz numeryczną w zakresie dopuszczalnych obciążeń eksploatacyjnych. Badania numeryczne realizowano wyłącznie w i kresie sprężystym, pozwalającym na stateczną pracę cienkościenny konstrukcji.

EN

The object of the research was thin-walled composite profile of certain geometrical parameters. The real and numerical specimen, has under gone a process of axial compression, in which studied critical and poorly after-critical condition. Model was supported articulated on the edges constituting the cross-section of the test profiles in the upper and low parts. Numerical investigations were carried out exclusively in the field of non-linear stability of the structure. FEM analysis was carried out until achieving a clear loss of stability, in order to determine the value the critical force. For the numerical calculations used ABAQUS^® program. A key aspect of the research was to determine the level of convergence of the results obtained by experimental and numerical research, to the extent permissible operating loads. Numerical research carried outs exclusively in the field of elastic, which allows you to stable work of thin-walled structures.

Słowa kluczowe

PL

struktura cienkościenna; metoda elementów skończonych; badanie numeryczne; badanie doświadczalne; stateczność konstrukcji cienkościennych

EN

thin-walled structure; finite element method; numerical investigation; experimental investigation; stability of thin-walled profiles

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 6
• Strony: 36--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Różyło P.

• Wydział Mechaniczny, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

Bibliografia

• [1] Bloom F., D. Coffin. 2001. Handbook of Thin Plate Buckling and Postbuckling. Chapman & Hall, Boca Raton.
• [2] Dębski H., A. Teter, T. Kubiak. 2014. "Numerical and experimental studies of compressed composite columns". Composite Structures 118:28-36.
• [3] Falkowicz K., P. Mazurek, P. Rozylo, P. Wysmulski, P. Smagowski. 2016. "Experimental and numerical analysis of the compression of a thin-walled composite plate". Advances in Science and Technology - Research Journal 10(31): 177 - 184.
• [4] Kopecki T., P. Mazurek. 2014.: "Numerical representation of post-critical deformations in the processes of determining stress distributions in closed multi-segment thin-walled aircraft load-bearing structures". Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability 16(1): 164 -169.
• [5] Kopecki T., P. Mazurek .2013. "Problems of numerical bifurcation re-producing in postcritical deformation states of aircraft structures". Journal of Theoretical and Applied Mechanics 51(4): 969 - 977.
• [6] Mania R.J., Z. Kołakowski, J. Bienias, P. Jakubczak, K. Majerski. 2015. "Comparative study of FML profiles buckling and postbuckling behaviour under axial loading". Composite Structures 134: 216 - 225.
• [7] Teter A., Z. Kołakowski .2005: „Buckling of thin-walled composite structures with intermediate stiffeners". Composite Structures 69: 421-428.
• [8] Turvey G.J., Y. Zhang.2006.: "A computational and experimental analysis of the buckling, postbuckling and initial failure of pultruded GRP columns". Comput. Struct. 84: 1527 - 1537.
• [9] Wong P.M.H., Y.C. Wang. 2007 "An experimental study of pultruded glass fibre reinforced plastics channel columns at elevated temperatures". Compos. Struct. 81: 84 - 95.
• [10] Paszkiewicz M., T. Kubiak. 2015. "Selected problems concerning determination of the buckling load of channel section beams and columns". Thin-Walled Structures (93):112 - 121.
• [11] Banat D., R.J. Mania. 2016. "Comparison of failure criteria application for FML column buckling strength analysis". Composite Structures 140:806-815.
• [12] Bażant Z.P., L. Cedolin. 2010. Stability of Structures. Elastic, Inelastic, Fracture and Damage Theories. Oxford University Press, UK.
• [13] Dębski H. 2013. "Experimental investigation post-buckling behaviour of composite column with top-hat cross section". Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability 2:105 - 109.
• [14] Rozylo P., K. Wrzesińska. 2016: "Numerical analysis of the behavior of compressed thin-walled elements with holes". Advances in Science and Technology - Research Journal 10(31): 199 - 206.
• [15]Singer J., J. Arbocz, T. Weller. 2002. Buckling experiments. Experimental methods in buckling of thin-walled structure. Basic concepts, columns, beams, and plates. Vol. 1. New York: Wiley.
• [16] Teter A., H. Dębski, S. Samborski. 2014.: "On buckling collapse and failure analysis of thin-walled composite lipped-channel columns subjected to uniaxial compression". Thin-Walled Structures (85): 324-331.
• [17] Wysmulski P, H. Dębski, P. Rozylo, K. Falkowicz. 2016. "A study of stability and post-critical behaviour of thin walled composite profiles under compression". Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability, 18 (4): 632 - 637.
• [18] Pagano N.J., F.G. Yuan. 2004. "The significance of effective modulus theory (homogenization) in composite laminate mechanics". Composite Science and Technology 60: 2471 - 2488.
• [19] Zienkiewicz O.C, R.L. Taylor. 2000. Finite Element Method (5th Edition) Volume 2 -Solid Mechanics. Elsevier.
• [20] Dębski H. 2013. Badania numeryczne i doświadczalne stateczności i nośności kompozytowych słupów cienkościennych poddanych ściskaniu. Zeszyty Naukowe nr 1161. Łódź: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej.
• [21] Dębski H., A. Teter, T. Kubiak, S. Samborski. 2016." Local buckling, post-buckling and collapse of thin-walled channel section composite columns subjected to quasi-static compression". Composite Structures 136: 593 - 601.
• [22] Abaqus HTML Documentation.