Calculation of three-layered annular plates under lateral loads

• Autorzy: Pawlus D.

Warianty tytułu

PL

Obliczenia trójwarstwowych płyt pierścieniowych poddanych obciążeniom ściskającym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with the annular, three-layered plate with soft, elastic core under lateral load. Plate loaded in its surface can lose stability. Both in static and dynamic problems, the axially symmetrical form of loss of plate stability was analysed. The results were obtained for the case of a clamped plate loaded on inner perimeter. The values of critical, static loads of the plates under consideration are the result of solving the eigenproblem. In the dynamic problem, the plate is loaded with compressive stress proportionally increasing in time. The system of differential equations has been obtained. Time histories of deflections of three-layered plates are the solution to the differential equations obtained using numerical calculations. The loss of plate stability was determined according to the criterion presented in Volmir's book [9]. The results are presented graphically. The results obtained for three-layered plates are compared with the results for homogeneous plate without core layer.

PL

Przedstawiono rozwiązanie ugięć osiowosymetrycznych pierścieniowych płyt trójwarstwowych z rdzeniem sprężystym poddanych obciążeniom w ich płaszczyźnie. Płyta utwierdzona przesuwnie na obu brzegach jest poddana zmiennym, liniowo narastającym obciążeniom ściskającym, działającym na jej wewnętrzny brzeg. Poprzeczna struktura warstw płyty jest symetrycznie złożona z cienkich okładzin obciążonych zewnętrznymi siłami oraz grubszego, miękkiego, piankowego rdzenia. Geometrię zewnętrznych warstw płyty opisują nieliniowe związki płyt Karmana; deformacja poprzeczna odpowiada klasycznej teorii płyt warstwowych wykorzystującej hipotezę linii łamanej; ugięcia wstępne i dodatkowe poszczególnych warstw płyty są jednakowe. Wyznaczony układ równań różniczkowych rozwiązano, wykorzystując przybliżoną metodę różnic skończonych. Rozwiązanie stanowią przebiegi maksymalnych ugięć płyt w czasie postępującego obciążenia, ze wskazaniem punktu krytycznego (czasu, ugięcia) utraty stateczności płyty oraz pokrytyczną analizą ich zachowań. Jako kryterium utraty stateczności płyty przyjęto kryterium podane w pracy Volmira [9]. Analizę stateczności dynamicznej płyt warstwowych uzupełnia analiza stateczności statycznej, której wynikami są wartości krytycznych obciążeń statycznych płyt różniących się zarówno parametrami materiałowymi, jak i geometrycznymi rdzenia.

Słowa kluczowe

EN

plate; three-layered annular plate; lateral load

PL

płyta; płyta pierścieniowa; płyta trójwarstwowa; płyta Karmana; obciążenie; obciążenie ściskające

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Studia Geotechnica et Mechanica
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 25, nr 3-4
• Strony: 89--109
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Pawlus D.

• Department of Mechanical Engineering Principles, University of Bielsko-Biała, Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland,

Bibliografia

• [1] Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Inc. ABAQUS/Standard. User's Manual, version 5.8, 1998.
• [2] Pawlus D., The Behaviour of Viscoelastic Ring-Shaped Plate under Variable Load (in Polish, Zachowanie pierścieniowych płyt lepkosprężystych przy obciążeniach zmiennych), Doctoral Thesis, Łódź Technical University, Branch in Bielsko-Biala, 1996.
• [3] Pawlus D., Numerical Solutions to Problem of Deflections of Viscoelastic Annular Plates under Lateral Variable Loads, Machine Dynamics Problems, 2000, Vol. 24, No. 3, pp. 93-112.
• [4] Pawlus D., Homogeneous and Sandwich Elastic and Viscoelastic Annular Plates under Lateral Variable Loads, Third International Conference on Thin-Walled Structures, Elsevier, 2001, pp. 515-522.
• [5] Romanów F., The Strength of Sandwich Constructions (in Polish, Wytrzymałość konstrukcji warstwowych), WSI w Zielonej Górze, Zielona Góra, 1995.
• [6] Romanów F., Stricker L., Teisseyre J., The Stability of Layered Constructions (in Polish, Stateczność konstrukcji przekładkowych), Wroclaw, 1972.
• [7] Trombski M., The Problem of Ring-Shaped, Orthotropic Plate in Nonlinear Formulation (in Polish, Zagadnienie płyt pierścieniowych o ortotropii cylindrycznej w ujęciu nieliniowym), Scientific Bulletin of Łódź Technical University, 32, 1972.
• [8] Trombski M., Wojciech S., The Cylindrically Orthotropic Annular Plate Subjected to Time-Dependent Pressure Acting in its Plane (in Polish, Płyta pierścieniowa o ortotropii cylindrycznej obciążona w swej płaszczyźnie ciśnieniem zmiennym w czasie), The Archive of Mechanical Engineering, XXVIII, 2, 1981.
• [9] Volmir C., Nonlinear Dynamic of Plates and Shells (in Russian), Sciencc, Moscow, 1972.
• [10] Volmir C., Stability of Deformed System (in Russian), Science, Moscow, 1967.
• [11] Wojciech S., Dynamic Stability of Ring-Shaped Plate under Compressive Lateral Stress Variable in Time (in Polish, Stateczność dynamiczna ortotropowej płyty pierścieniowej obciążonej w swojej płaszczyźnie ciśnieniem zmiennym w czasie), Ph.D., Łódź Technical University, 1978.
• [12] Wojciech S., Numerical Solution to the Problem of Dynamic Stability of Annular Plates (in Polish, Numeryczne rozwiązanie zagadnienia stateczności dynamicznej płyt pierścieniowych), Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 1979, 2, (17).