Some examples on the significance of the notions combined loadings and non-homogeneity in the mechanics of solids and structures

• Autorzy: Irschik H.

Warianty tytułu

PL

Wybrane przykłady znaczenia pojęć obciążenia złożone i niejednorodność w mechanice ciał odkształcalnych i mechanice konstrukcji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the following presentation, at first we shortly report about the visits and the fruitful scientific advice, which the late Professor Michał Życzkowski was so kind to spend to the Mechatronics group at the Johannes Kepler University of Linz (JK U Linz) in Austria. Afterwards, we review some own contributions at the Institute of Technical Mechanics of the Mechatronics group in Linz, which were motivated by the research thoughts of Professor Życzkowski. Particularly, we emphasize the usefulness of the notion of Combined Loadings, which we have learned from Professor Życzkowski. Professor Życzkowski introduced this extremely fruitful classification scheme in his famous book on Combined Loadings in the Theory of Plasticity [1], where he distinguished between an analysis at the point level, at the surface level and at the level of the body as a whole. Consequences that have followed from this classification for the scientific strategy of our group concerning elastoplastic vibrations and vibrations of smart (piezoelectric) structures are shortly sketched. In the framework of a pull-out stability problem, nn interesting aspect noted in the celebrated article on the Stability of Bars and Bar Structures [17] by Professor Życzkowski is also addressed. As a whole, we demonstrate how Professor Życzkowski's classification scheme serves for us as a highly powerful guide for choosing, explaining and justifying new directions of research in the Mechanics of solids and structures.

PL

Na początku przedstawionego artykułu zamieszczono krótką informację na temat wizyt oraz istotnych sugestii naukowych, jakie Profesor Michał Życzkowski był uprzejmy przedstawić w trakcie swoich pobytów w Zespole Mechatroniki na Uniwersytecie Johannesa Keplera w Linz (JK U Linz) w Austrii. Następnie przedstawiono przegląd kilku własnych prac wykonanych w Instytucie Mechaniki Technicznej Zespołu Mechatroniki w Linz, które były inspirowane naukowymi ideami Profesora Życzkowskiego. Zwrócono szczególną uwagę na użyteczność pojęcia obciążenia złożone, które poznaliśmy dzięki Profesorowi Życzkowskiemu. Profesor Życzkowski, w swojej bardzo znanej monografii Obciążenia złożone w teorii plastyczności [1], wprowadził wyjątkowo wygodny rodzaj klasyfikacji obciążeń, dokonując bardzo użytecznego podziału analiz na poziomie punktu, przekroju i całego ciała odkształcalnego. Skutki, jakie przedstawiony podział wywarł na późniejszą strategię naukową Zespołu Mechatroniki w analizach zagadnień drgań w zakresie sprężysto-plastycznym oraz drgań struktur inteligentnych (piezoelektrycznych), zostały pokrótce przedstawione w artykule. Wiele istotnych aspektów leżących u podstaw problemu stateczności pręta rozciąganego zawarto w artykule Profesora Życzkowskiego Stateczność prętów i układów prętowych [17]. W niniejszym artykule, patrząc całościowo, przedstawiono jak zaproponowana przez Profesora Życzkowskiego klasyfikacja stała się dla naszej grupy niezwykle inspirującą w wytyczeniu, wyjaśnieniu i uzasadnieniu nowych kierunków badań w obszarze mechaniki ciał odkształcalnych i mechaniki konstrukcji.

Słowa kluczowe

EN

combined loadings; elasto-plastic vibrations; piezoelectric structures; stability of bars

PL

drgania sprężysto-plastyczne; obciążenia złożone; stateczność prętów; struktury piezoelektryczne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 107, z. 4-M
• Strony: 53--59
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.,

Twórcy

autor

Irschik H.

• Institute of Technical Mechanics, Mechatronics Group, Johannes Kepler University of Linz, Austria

Bibliografia

• [1] Życzkowski M., Combined Loadings in the Theory of Plasticity, Warszawa, PWN 1981 (First Polish Edition 1973).
• [2] Mang H.A., Michał Życzkowski (Nachruf), Almanach 2005/2006, 469–474, Wien, Verlag der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, 2006.
• [3] Irschik H., Ziegler F., Dynamic processes in structural thermo-viscoplasticity, Applied Mechanics Reviews, Vol. 48, 1995, 301-316.
• [4] Irschik H., Biaxial Dynamic Bending of Elastoplastic Beams, Acta Mechanica, Vol. 62, 1986, 155-167.
• [5] Brunner W., Irschik H., An Efficient Algorithm for Elasto-Viscoplastic Vibrations of Multi-Layered Composite Beams Using Second-Order Theory, Non Linear Dynamics, Vol. 6, 1994, 37-48.
• [6] Gerstmayr J., Holl H., Irschik H., Development of plasticity and damage in vibrating structural elements performing guided rigid-body motions, Archive of Applied Mechanics, Vol. 71, 2001, 135-145.
• [7] Gerstmayr J., Irschik H., Vibrations of the elasto-plastic pendulum, International Journal of Nonlinear Mechanics, Vol. 38, 2003, 111-122.
• [8] Dibold M., Gerstmayr J., Irschik H., Biaxial Vibrations of an Elasto-Plastic Beam with a Prescribed Rigid-Body Rotation Including the Effect of Stiffening, Nonlinear Dynamics, Vol. 34, 2003, 147-157.
• [9] Gerstmayr J., Modelling and simulation of elasto-plastic multibody systems with damage, Journal of Mechanics Based Design of Structures and Machines, Vol. 31, 2003, 201-227.
• [10] Vetyukov Y., Gerstmayr J., Irschik H., Modeling spatial motion of 3D deformable multibody systems with nonlinearities, Journal of Multibody System Dynamics, Vol. 15, 2006, 67-84.
• [11] Irschik H., Krommer M., Nader M., Zehetner Ch., Mechatronics – The Innovation Request, Advances in Science and Technology, Vol. 56, 2008, 1-10.
• [12] Krommer M., Irschik H., An electromechanically coupled theory for piezoelastic beams taking into account the charge equation of electrostatics, Acta Mechanica, Vol. 154, 2002, 141-158.
• [13] Irschik H., A review on static and dynamic shape control of structures by piezoelectric actuation, Engineering Structures, Vol. 24, 2002, 5-11.
• [14] Krommer M., Irschik H., Sensor and actuator design for displacement control of continuous systems, Smart Structures and Systems, Vol. 3, No. 2, Seite(n), 2007, 147-172.
• [15] Krommer M., Irschik H., Zellhofer M., Design of Actuator Networks for Dynamic Displacement Tracking of Beams, Mechanics of Advanced Materials and Structures, Vol. 15, 2008, 235-249.
• [16] Huber D., Krommer M., Irschik H., Dynamic Displacement Tracking for Frame Structures with a Piezoelectric Patch Network based on Plate Theory, Advances in Science and Technology, Vol. 56, 2008, 64-69.
• [17] Życzkowski M., Stability of Bars and Bar Structures, in: Strength of Structural Elements, edited by M. Życzkowski, Warszawa, PWN, 1991.
• [18] Reissner E., On one-dimensional finite strain beam theory: The plane problem, Journal of Applied Mathematics and Physics (ZAMP), Vol. 23, 1972, 795-804.
• [19] Irschik H., Gerstmayr J., A continuum mechanics based derivation of Reissner’s large-displacement finite-strain beam theory: the case of plane deformations of originally straight Bernoulli-Euler beams, Acta Mechanica, Vol. 206(1-2), 2009, 1-21.
• [20] Humer A., Irschik H., Onset of transient vibrations of axially moving beams with large displacements, finite deformations and an initially unknown length of the reference configuration, ZAMM – Journal of Applied Mathematics and Mechanics, Vol. 89, 2009, 267-278.
• [21] Humer A., Irschik H., Large Deflections of Beams with an Unknown Length of the Reference Configuration, Proc. 50th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, Palm Springs, CA 2009, AIAA Paper No. 2009-2371.