A parametric study tension buckling of plates having a hole

• Autorzy: Shimizu S. , Kanematsu W.

Warianty tytułu

PL

Parametryczne badanie wyboczenia przy rozciąganiu w płytach z otworem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A plate is, generally, never buckled under tensile loading. However, if the plate has a hole, the compressive stress may be arisen near the hole under the tensile loading, and this compressive stress may cause buckling of the plate. This phenomenon is so called "tension buckling". In this paper, the numerical analysis is made on tension buckling of plates, in particular focusing the effect of the magnitude of the initial out-of-plane deflection of the plate. In the analysis, a square plate with the dimension of 800 x 800 mm and 3 or 6 mm thickness having a rectangular hole in its center is considered. The plate is assumed to have the sine shaped out-of-plane initial deflection. The magnitude of the initial deflection is adopted as a parameter and is varied from 0.08 mm to 32 mm. The analysis is carried out in the elastic range or elasto-plastic range, and the arc-length increment technique is applied with utilizing the computer program package LUSAS. The numerical results indicate that the out-of-plane deformation of the plate decreases in the earlier stage due to the tensile loading, and then the buckling deformation begins to develop. From the analysis, it is found that, in the range of the smaller initial deflection, the buckling stress reduced rapidly according with the initial deflection, and in the larger initial deflection, the buckling stress is reduced moderately. In the other words, it can be said that the buckling strength of the plate is sensitive against the initial deflection in the smaller initial deflection range.

PL

Ogólnie biorąc, płyty nigdy nie ulegają wyboczeniu przy rozciąganiu. Jednak, gdy płyta ma otwór, naprężenie ściskając może powstać w pobliżu otworu przy rozciąganiu i to naprężnie ściskając może spowodować wyboczenie płyty. Zjawisko to jest nazywane "wyboczenie przy rozciąganiu". Przeprowadzono analizę numeryczną wyboczenia przy rozciąganiu płyt w szczególności koncentrując się na wpływie początkowego wygięcia płyty ze swej płaszczyzny. W analizie rozważono kwadratową płytę o wymiarach 800 x 800 mm i grubości 3 lub 6 mm z prostokątnym otworem w jej środku. Przyjęto, że płyta ma sinusoidalne wygięcie z płaszczyzny. Wielkość początkowa wygięcia jest przyjęta jako parametr zmieniający się od 0.08 mm do 32 mm. Analizę przeprowadzono w zakresach sprężystym i sprężysto-plastycznym z zastosowaniem techniki przyrostu długości łuku stosując pakiet programów LUSAS. Wyniki numeryczne wskazują, że wygięcie płyty z płaszczyzny zmniejsza się w stadium początkowym wskutek rozciągania, a następnie zaczyna się deformacja wyboczeniowa. Analiza wykazała, że naprężenie wyboczeniowe spadało szybko zgodnie z wygięciem początkowym; w przypadku większego wygięcia początkowego, naprężenie wyboczeniowe nieco się zmniejsza. Innymi słowy można powiedzieć, że wytrzymałość płyty na wyboczenie jest wrażliwa na początkowe wygięcie w małym początkowym zakresie ugięcia.

Słowa kluczowe

PL

wyboczenie; rozciąganie; płyta z otworem

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 49, nr 3
• Strony: 387--398
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., il.

Twórcy

autor

Shimizu S.

• Department of Civil Engineering, Shinshu University, Nagano, Japan

autor

Kanematsu W.

• Department of Civil Engineering, Shinshu University, Nagano, Japan

Bibliografia

• 1. Y. BAMBERGER, F. VOLDOIRE, Stabilite en traction d'une plaque trouee, Proc. of ECCS Colloquium on Stability of Plate and Shell Structures, Ghent, Belgium, 241-246, 1987.
• 2. S. SHIMIZU, S. YOSHIDA, N. ENOMOTO, Buckling of plates with a hole under tension, Thin-Walled Structures, 12, 35-49, 1991.
• 3. S. SHIMIZU, S. YOSHIDA, Strength of plates with a hole under the tensile loading, Proc. of Int. Conf. of Steeland Aluminium Structures, Singapore, 501-510, 1991.
• 4. S. SHIMIZU,S. YOSHlDA,A large deflection analysis ofplates witłi a hole having initial out-of-plane deflection (in Japanese), J. of Structural Engineering, JSCE, 38A, 203-212, 1992.
• 5. S. SHIMIZU, H. NISHIURA,Tension buckling of plates having a hole under combined loading, 2nd International Conference on Thin-Walled Structures, Singapore, 579-586, 1998.