Failure criteria used in structural optimization

• Autorzy: Błachut J.

Warianty tytułu

PL

Kryteria zniszczenia stosowane w optymalizacji konstrukcji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Mechanisms of the loss of structural integrity, i.e. bifurcation, snap-through, first-cycle shakedown, burst pressure, brittle failure, etc. are discussed for internally and for externally pressurised domed closures onto cylindrical pressure vessels. The concept of a plastic load and its suitability for optimal design of experimental results backing the concept.

PL

W artykule przedstawiono typowe mechanizmy utraty funkcjonalności zamknięć zbiorników cylindrycznych obciążonych ciśnieniem wewnętrznym lub zewnętrznym. Rozważono bifurkację, przeskok, sprężystą adaptację jednocyklową, wyczerpanie nośności, kruche zniszczenie itd. Wprowadzono też koncepcję obciążenia plastycznego oraz jego zastosowanie do optymalizacji dennic ze stali miękkiej. Przytoczono wyniki doświadczeń weryfikujących tę koncepcję.

Słowa kluczowe

EN

buckling; burst; domes; external pressure; first-cycle shakedown; internal pressure; plastik loads

PL

ciśnienie wewnętrzne; ciśnienie zewnętrzne; dennice; jednocyklowa adaptacja sprężysta; nośność; obciążenia plastyczne; wyboczenie

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 105, z. 4-M
• Strony: 5--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.,Wykr., il., rys.,

Twórcy

autor

Błachut J.

• Mechanical Engineering. The University of Liverpool, United Kingdom

Bibliografia

• [1] Błachut J., Optimally shaped torispheres with respect to buckling and their sensitivity to axisymmetric imperfections, Computers and Structures, 29, 1988, 975-981.
• [2] Błachut J., On optimal end closures made from woven CFRP, [in:] Optimal Design with Advanced Materials, (ed.) Pedersen P., Elsevier Applied Sci., Amsterdam–London–NY–Tokyo 1993, 367-382.
• [3] Błachut J., Plastic loads for internally pressurised torispheres, Intl Journal Pressure Vessels and Piping, 64, 1995, 91-100.
• [4] Błachut J., Minimum weight of internally pressurised domes subject to plastic load failure, J. Thin-Walled Struct, 27, 1997, 127-146.
• [5] Błachut J., Buckling of shallow spherical caps subjected to external pressure, J. Applied Mechanics, Transactions of the ASME, 72, 2005, 803-806.
• [6] Błachut J., Galletly G.D., Influence of local imperfections on the collapse strength of domed end enclosures, Proc Instn Mech Engrs, 207, 1993, 197-207.
• [7] Błachut J., Galletly G.D., Buckling strength of imperfect steel hemispheres, J. Thin-Walled Structures, 23, 1995, 1-20.
• [8] Błachut J., Ramachandra L.S., The failure of internally pressurised vessel heads due to yielding, ICPVT-8/ASME, (ed.) Chaaban A., ASME NY, 1996, 207-216.
• [9] Błachut J., Ramachandra L.S., Optimization of internally pressurised torispheres subject to shakedown via GAs, Engineering Optimization, 29, 1997, 113-129.
• [10] Błachut J., Vu V.T., Burst pressures for torispheres and shallow spherical caps, Strain, An Intl Journal for Experimental Mechanics, 43, 2007, 26-36.
• [11] Błachut J., Galletly G.D., Gibson A.G., CFRP domes subjected to external pressure, Marine Structures, 3, 1990, 149-173.
• [12] Błachut J., Galletly G.D., Moreton D.N., Buckling of near-perfect steel torispherical and hemispherical shells subjected to external pressure, AIAA J., 28, 1990, 1971-1975.
• [13] Błachut J., Ramachandra L.S., Krishnan P.A., Experimental and numerical investigation of plastic loads for internally pressurised vessel heads, [in:] Pressure Vessel and Piping Codes and Standards, (eds) Lubin B.T., Tahara T., ASME PVP, 360, ASME, NY 1998, 345-359.
• [14] Błachut J., Ramachandra L.S., Krishnan P.A., Plastic and shakedown loads for internally pressurised domes made from strain hardening material, Proc. ICPVT-9, 1, Sydney 2000, 57-66.
• [15] Galletly G.D., Błachut J., Moreto n D.N., Internally pressurised machined domed ends – a comparison of the plastic buckling predictions of the deformation and flow theories, Proc Instn Mech Engrs, 204, 1990, 169-186.
• [16] Galletly G.D., Błachut J., Collapse strength of composite domes under external pressure, [in:] Advances in Marine Structures-2, (eds) Smith C.S., Dow R.S., Elsevier Appl Sci, London–NY 1991, 708-732.
• [17] Gerdeen J.C., A critical evaluation of plastic behaviour data and a united definition of plastic loads for pressure components, WRC Bulletin, 254, 1979.
• [18] Kalnins A., Rana R.D., A new design criterion based on pressure testing of torispherical heads, WRC Bulletin, 414, 1996, 1-60.
• [19] Kalnins A., Updike D.P., New design curves for torispherical heads, WRC Bulletin, 364, 1991.
• [20] Miller C.D., Buckling criteria for torispherical heads under internal pressure, WRC Bulletin, 444, 1999, 1-99.
• [21] Miller C.D., Buckling criteria for torispherical heads under internal pressure, J. Pressure Vessel Technology, Transactions of the ASME, 123, 2001, 318-323.
• [22] Spence J., Tooth A.S. (eds), Pressure Vessel Design – Concepts and Principles, Chapman and Hall, London 1994.