Konsystentny model MES dla ram przestrzennych o prętach cienkościennych

• Autorzy: Cichoń C. , Koczubiej S.

Warianty tytułu

EN

Consistent FEM model for thin-walled space frames /#[Tyt.równol.] $1

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaproponowano model skończenie elementowy 1D/3D do analizy statycznej ram przestrzennych o prętach cienkościennych i dowolnym przekroju poprzecznym otwartym. W modelu tym standardową dyskretyzację konstrukcji belkowymi elementami cienkościennymi połączono z przestrzenną dyskretyzacją węzłów. Rozpatrzono też szczególny przypadek konstrukcji węzłów zapewniający kompletną transmisję spaczenia. W takim przypadku możliwa jest dyskretyzacja konstrukcji tylko belkowymi elementami cienkościennymi. Efektywność zaproponowanej w artykule metody analizy skończenie elementowej została potwierdzona w przykładach.

EN

In the paper the finite model 1D/3D for static analysis of thin-walled space structures with open cross-section has been proposed. The standard discretization using beam thin-walled elements is connected with the space discretization of the frame joints. The case of special construction of joints is where complete warping transmission is assured has also been considered. In such case it is possible to discretize the structure with the help of beam thin-walled elements only. Examples confirmed effectiveness of the propose FEM analysis.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcje cienkościenne; MES (metoda elementów skończonych); przestrzenny element węzłowy

EN

FEM; space joint element; thin-walled structures

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Budownictwo
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 105, z. 1-B
• Strony: 3--20
• Opis fizyczny: Wz., rys., wykr., tab.,Bibliogr. 30 poz.,

Twórcy

autor

Cichoń C.

autor

Koczubiej S.

• Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] ABAQUS, ABAQUS Version 6.5 Documentation, ABAQUS, Inc. 2004.
• [2] ADINA, Theory and Modelling Guide, ARD 2003.
• [3] Baigent A., Hancock G.J., Structural analysis of assemblages of thin-walled members, Engineering Structures 4(7), 1982, 207-216.
• [4] Basaglia C., Camotim D., Silvstre N., Global buckling analysis of plane and space thin-walled frames in the context of GBT, Thin-Walled Structures 46, 2008, 79-101.
• [5] Bathe K.J., Finite Element Procedures, Prentice Hall, Englewoods Clifs, New York 1996.
• [6] Blandfort G.E., Thin-walled space frame analysis with geometric and flexible connection nonlinearities, Computers and Structures, Vol. 35, No. 5, 1990, 609-617.
• [7] Byczkow D.W., Mechanika budowli cienkościennych konstrukcji prętowych (ros.), Gosudarstbennoje izdatelstwo literatury po stroitelstwu, architekture i stroitelnym materiałam, Moskwa 1962.
• [8] Chavan K.S., Wriggers P., Consistent coupling of beam and shell elements for thermo-elastic analysis, International Journal for Numerical Method in Engineering 59, 2004, 1861-1876.
• [9] Chou S.M., Rhodes J., Review and compilation of experimental results on thin-walled structures, Computers and Structures, Vol. 65, No. 1, 1997, 47-67.
• [10] Cichoń C., Pluciński P., Analiza statyki i wyboczenia ram cienkościennych o dowolnym otwartym przekroju poprzecznym z mieszanym 1D/3D sformułowaniem metody elementów skończonych, IX Sympozjum Stateczności Konstrukcji, materiały konferencyjne, Zakopane 2000, 29-36.
• [11] Erkmen R.E., Mohareb M., Torsion analysis of thin-walled beams including shear deformation effects, Thin-Walled Structures 44, 2006, 1096-1108.
• [12] Hu Y., Jin X., Chen B., A finite element model for static and dynamic analysis of thin-walled beams with asymmetric cross-sections, Computers and Structures, Vol. 61, No. 5, 1996, 89-908.
• [13] Jankowska N., Wpływ odkształcalności węzłów na rozkład sił przekrojowych w ramach cienkościennych, praca doktorska, Politechnika Warszawska, Warszawa 2006.
• [14] Kim M.Y., Chang S.P., Kim S.B., Spatial stability analysis of thin-walled space frames, International Journal for Numerical Method in Engineering 39, 1996, 499-525,
• [15] Kim N.I., Kim M.Y., Exact dynamic/static stiffness matrices of non-symmetric thin-walled beams considering coupled shear deformation effects, Thin-Walled Structures 43, 2005, 701-734.
• [16] MATLAB, MATLAB Help, The MathWork, Inc. 2007.
• [17] Mohri F., Azrar L., Potier-Ferry M., Lateral post-buckling analysis of thin-walled open section beams, Thin-Walled Structures 40, 2002, 1013-1036.
• [18] Piechnik S., Mechanika techniczna ciała stałego, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2007.
• [19] Radwańska M., Bielski J., Computational problems of FE-analysis of elastic-plastic surface structures, Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences 8, 2001, 17-42.
• [20] Rasmussen K.J.R., Bifurcation of locally buckled point symmetric columns – analytical developments, Thin-Walled Structures 44, 2006, 1161-1174.
• [21] Rasmussen K.J.R., Bifurcation of locally buckled point symmetric columns – experimental investigations, Thin-Walled Structures 44, 2006, 1175-1184.
• [22] Stein E., AM-FEM in structural mechanics, a challenge for the next decade, iacm expressions 16/04, 2004, 10-13.
• [23] Stein E., Ruter M., Finite element methods for elasticity with error-controlled discretization and model adaptivity, Encyclopedia of Computer Mechanics, Vol. 2, Wiley, 2004.
• [24] Szymczak C., Mikulski T., Modelowanie węzłów ram zbudowanych z prętów cienkościennych, VIII Konferencja Naukowa „Połączenia i węzły w konstrukcjach metalowych”, materiały konferencyjne, Olsztyn–Łańsk, 16–19 października 2003, 399-408.
• [25] Torbunow B.N., Strielbickaja A.I., Teoria ram o prętach cienkościennych, (ros.), OGIZ Gostiechizdat, Moskwa–Leningrad 1948.
• [26] Vlasov V.Z., The Walled Elastic Beams, 2nd Edition, Israel Program for Scientific Transactions, Jerusalem 2000.
• [27] Wagner W., Klinkel S., Gruttmann F., Elastic and plastic analysis of thin-walle structures using improved hexahedral elements, Computers and Structures 80, 2002, 857-869.
• [28] Waszczyszyn Z., Cichoń C., Radwańska M., Stability of Structures by Finite Element Methods, Elsevier, Amsterdam 1996.
• [29] Yuren H., Xianding J., Bozhen C., A finite element model for static and dynamic analysis of thin-walled beams with asymmetric cross-sections, Computers and Structures, Vol. 61, No. 5, 1996, 897-908.
• [30] Zienkiewicz O.C., Taylor R.L., The finite element method for solid and structural mechanics, 6th Edition, Elsevier, Butterworth–Heinemann, Oxford 2005.