A sector inplane finite element in polar coordinates with rotational degree of freedom

• Autorzy: Bouzrira C. , Sabir A. , Nemouchi Z.

Warianty tytułu

PL

Płaski skończony element przekrojowy w biegunowym układzie współrzędnych z rotacyjnym stopniem swobody

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the present paper the strain based approach is applied to the development of a new sector element for general plane elasticity. It is developed in a system of polar coordinates and is based on dependent strains insofar as it is allowed by the compatibility equation. The displacement function for the element represent the rigid body modes and are associated with the three degrees of freedom per node namely the radial and the circumferential displacement and the inplane rotation. Numerical results from two selected test examples involving rotationally symmetric as well as rotationally unsymmetric type of deformation show that good accuracy is available for practical applications.

PL

Zastosowano podejście odkształceniowe celem stworzenia nowego elementu przekrojowego w płaskim zagadnieniu sprężystości. Zastosowano ujęcie odkształceń zależnych w biegunowym układzie współrzędnych w takim stopniu jak jest to możliwe spełniając warunki zgodności równania nierozdzie!ności. Funkcja przemieszczeń elementu opisuje ruchy sztywne i jest związana z trzema stopniami swobody na punkcie węzłowym, tj, radialnymi i obwodowymi przemieszczeniami jak również obrotem w płaszczyźnie. Rozwiązania numeryczne dwóch wybranych zadań uwzględniających rotacyjną symetryczną i asymetryczną postać deformacji pokazują możliwość uzyskania dobrych wyników w praktycznych zastosowaniach.

Słowa kluczowe

EN

sector finite element; polar coordinates; inplate drilling rotation; rigid body modes; plane elasticity; symmetrical and unsymmetrical loading and deformations; cylinder

PL

układ współrzędnych biegunowy; element płaski; element skończony; element przekrojowy; stopień swobody rotacyjny; ruch sztywny; sprężystość

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 51, nr 4
• Strony: 471--483
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il.

Twórcy

autor

Bouzrira C.

• Ouled Aissa Universite de Jijel, Algerie

autor

Sabir A.

• Cardiff University College, Dept. of Civil Structural Engineering, Cardiff, England

autor

Nemouchi Z.

• Institut de Génie Mécanique Université de Constantine, Algérie

Bibliografia

• 1. I. ERGATOUDIS, B. M. IRONS, O. C. ZIENKIEWICZ, Curved isoparametric quadilateral element for finite element analysis, Int. J. Sol. Struct., 4, 31-42, 1968.
• 2. I. S. RAJU, A. K. RAO, Stiffness matrices for sector element, AIAA. J., 7, 156-157, 1969.
• 3. A. B. SABIR, A. SFENDJI, Finite element for plane elasticity problems, PROC. Int. conf. FEMCAD CRASH, Institute for Industrial Technology Transfer, Paris 1993, 137-144, ISBN 2-907669-26-5.
• 4. A. B. SABIR, H. Y. SALHI, A strain based finite element for general plane elasticity in polar coordinates, Res. Mechanica, 19, 1-16, 1986.
• 5. A. B. SABIR, M. S. DJOUDI, A sector inplane finite element with a rotational degree of freedom, Proc. of the 5th Int. Conf. of the Struct. Engg. Technology Transfert Series 1990, 55-62.
• 6. S. TIMOSHENKO, J. N. GOODIER, Theory of elasticity, MCGraw Hill, New York 1951.
• 7. Abaqus standart user's manuel, v.6.3. Pawtucket (RI): Hibbit Kalsson and Sorensenm Abaqus, 1999.
• 8. K. H. RUNGE, H.H. HAYNES, Experimental implosion study of concrete structures, [In:] Proceedings of the Eight Congress of the Federation International de la Precontrainte. London, England, May 1978.
• 9. W.F. CHEN, H. SUZUKI, T.Y. CHANG, Nonlinear analysis of concrete cylinder structures under hydrostatic loading, Comput Struct., 12, 559-70, 1980.
• 10. W. K. RULE, R. E. ROWLANDS, A simple orthotropic elasticity based constitutive model for reinforced concrete, Expt Mech., 448-54, 1989.
• 11. A. E. ASSAN, Nonlinear analysis of reinforced concrete cylindrical shells, Computers and Structures, 80, 2177-2184, 2002.