Determination of stress distribution patterns in post-criticaldeformation states of thin-walled skins subjected to operating loads

• Autorzy: Kopecki T. , Mazurek P.

Warianty tytułu

PL

Określanie rozkładów naprężeń w stanach deformacji zakrytycznych elementów pokryć cienkościennych poddawanych obciążeniom eksploatacyjnym

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The paper presents results of research on thin-walled structures constituting models of skin components of aircraft load-bearing structures subject to shearing. The type of load and deformation correspond to the typical state of such a structure under operating conditions. Results of experiments carried out on models and nonlinear numerical analyses based on the finite element method for a number of load-bearing structure variants. Methods suitable for verification of results of numerical calculations are proposed and an effective set of numerical procedures is selected allowing to obtain reliable results of calculations.

PL

Praca prezentuje wyniki badań ustrojów cienkościennych, stanowiących modele fragmentów pokryć lotniczych struktur nośnych, poddawanych ścinaniu. Rodzaj obciążenia oraz deformacji odpowiada typowemu stanowi struktury w warunkach eksploatacji. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i nieliniowych analiz numerycznych w ujęciu metody elementów skończonych szeregu wariantów ustrojów nośnych. Opracowano metody weryfikacji wyników obliczeń numerycznych oraz dobrano efektywny zestaw procedur numerycznych pozwalających na uzyskanie wiarygodnych wyników obliczeń.

Słowa kluczowe

EN

buckling; thin-walled structures; aircraft load-bearing structures; shearing; finite element method; nonlinear numerical analyses; operating stability

PL

wyboczenie; ustroje cienkościenne; lotnicze struktury nośne; ścinanie; metoda elementów skończonych; nieliniowe analizy numeryczne; trwałość eksploatacyjna

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 16, no. 4
• Strony: 608--615
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kopecki T.

• Department of Mechanical Engineering and Aviation Rzeszów University of Technology al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

autor

Mazurek P.

• Department of Mechanical Engineering and Aviation Rzeszów University of Technology al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

Bibliografia

• 1. Arborcz J. Post-buckling behavior of structures, Numerical techniques for more complicated structures. Lecture Notes In Physics 1985.
• 2. Aborcz J, Hol JMA. Recent development in shell stability analysis. Report LR-633 Faculty of Aerospace Engineering. Delft University of Technology 1990.
• 3. Bathe KJ. Finite element procedures. Prentice Hall 1996.
• 4. Brighenti R. Buckling of cracked thin-plates under tension or compression. Thin Walled Structures 2005; 43: 209–224.
• 5. Byklum E, Steen E, Amdahl J. A semi-analytical model for global buckling and post-buckling analysis of stiffened panels. Thin Walled Structures 2004; 42: 701–717.
• 6. Crisfield MA. Non-linear finite element analysis of solid and structures. J. Wiley & Sons 1997.
• 7. Crisfield MA. An arc-length method including line searches and accelerations. Int J. Numerical Methods in Engineering 1983; 19: 1269–1289.
• 8. Doyle JF. Nonlinear analysis of thin-walled structures. Springer-Verlag 2001.
• 9. Dębski H, Kubiak T, Teter A. Experimental investigation of channel-section composite profiles’ behavior with various sequences of plies subjected to static compression. Thin-Walled Structures 2013; 71: 147–154.
• 10. Dębski H., Kubiak T, Teter A. Buckling and postbuckling behaviour of thin-walled composite channel section column. Composite Structures 2013; 100: 195–204.
• 11. Dębski H. Experimental investigation of post-buckling behavior of composite column with top-hat cross-section. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2013; 16 (2): 105–109.
• 12. Felippa CA, Crivelli LA, Haugen B. A survey of the core-congruential formulation for nonlinear finite element, Archive of Computer Methods in Engineering 1994.
• 13. Felippa CA. Procedures for computer analysis of large nonlinear structural system in large engineering systems. Pergamon Press 1976.
• 14. Kopecki T, Mazurek P. Problems of numerical bifurcation reproducing in post-critical deformation states of aircraft structures. Journal of Theoretical and Applied Mechanics 2013; 51: 4: 969–977.
• 15. Kopecki T, Mazurek P. 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 Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2014: 16: 1: 164–169.
• 16. Lynch C. A finite element study of the post buckling behavior of a typical aircraft fuselage panel. PhD Thesis. Queen’s University Belfast, 2000.
• 18. Rakowski G, Kacprzyk Z, The finite elements method in mechanics of structures. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 1993.
• 19. Riks E. An incremental approach to the solution of snapping and buckling problems. International Journal of Solid and Structures 1979; 15: 529–551.