On the models of elastic-plastic joints in statics and dynamics of beams with cracks

• Autorzy: Drewko J.

Warianty tytułu

PL

O modelach przegubów sprężysto-plastycznych w statyce i dynamice belek ze szczelinami

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Some methods for determining the effective stiffness of the elastic-plastic hinge in accordance with the Irwin and Dugdale plastic zone models are proposed in the paper. The effective stiffnesses are computed comparing mechanical energy of a beam with crack subject to bending and a beam with the hinge modelling the crack. Applicability of hinge models is discussed via an eigenproblem of a prismatic beam of rectangular cross-section with various boundary conditions. Quasi-static propagation of the crack system in the bending beams including plastic zones is considered.

PL

W pracy przedstawiono metody wyznaczania sztywności zastępczej przegubu sprężysto-plastycznego belki ze szczeliną zgodnie z modelami stref plastycznych Irwina i Dugdale'a. Sztywność zastępczą wyznacza się na podstawie bilansu energii mechanicznej belki zginanej ze szczeliną i belki z przegubem zastępującym szczelinę. Analizę przydatności i zakresu stosowalności modeli przegubów przeprowadzono w oparciu o obliczenia częstości drgań własnych belki pryzmatycznej o przekroju prostokątnym z różnymi warunkami brzegowymi. Wykonano też quasi-statyczną analizę propagacji układu szczelin w belkach zginanych z uwzględnieniem strefy plastycznej.

• Wydawca: Polish Academy of Sciences - Branch in Gdańsk Marine Technology Committee of the Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Marine Technology Transactions. Technika Morska
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 13
• Strony: 53--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Drewko J.

• Technical University of Szczecin, Szczecin, Poland, Faculty of Maritime Technology, Al. Piastów 41, 71-065 Szczecin

Bibliografia

• 1. Dimarogonas A. D., Modelling damaged structural member for vibration analysis, J. Sound Vib. 112. 1987, 541-543.
• 2. Gounaris G. , Dimarogonas A. D., A finite element with a cracked prismatic heam for structural analysis, Comput. & Struct. 28 ( 1988). 309—313.
• 3. Krawczuk M.. Zak A. , Ostachowicz W Elastic heam finite element with a transverse elasto plastic crack, Finite Elements in Analysis and Design 34 (2000), 61- 73.
• 4. Wang L.. Brust W Atluri N. , The elastic-plasticfinite element alternating met" (EPFEAM) and the predicrion of fracture und WED conditions aircraft structures. Computational Mechanics 19 (1997).356-379.
• 5. Solecki R., Szymkiewicz J. , Układy prętowe i powierzchniowe. obliczenia dynamiczne. ARKADY, Warszawa 1964.
• 6. Drewko J. , Sperski M. , Vibration of multi-chamher Shell structures with discontinuously variahle cross-sections, Enging. Trans.. 39, 2 1991, 163—180.
• 7. Drewko J.. Hien T. D.. A stochastic eigenproblem of' beams with cracked crosssections, J. fteoretical and Applied Mechanics. 40, 4, 986—1001, 2002.
• 8. Knott j. F. , Fundamentals of Fracture Mechanics, Butterworth. London 1976.
• 9. Biłby B. A., Cottrell A. H. , Swinden K. H., The spread of plastic yield from a notch. Proceedings. Roy. Soc. A, Vol. 272. 304—310, 1963.
• 10. Tada H. , Paris P. C. , Irwin G. R., The Stress Analysis of Cracks Handhook, Del Research Corporation. Hellertown, Pensylvania, 1973.
• 11. Drewko J Models of elastic-plastic hinges for vibration analysis Of heams with cracks (in Polish), Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej Politechniki Śląskiej, nr 14, 2000.
• 12. Drewko J.. Elastic hinge modelling in vibration analysis of heams with crosssections weakened by cracks, Marine Tech. Trans., Vol. 10, 1999, 93—103.
• 13. Drewko J. , Quasi-statyczna analiza propagacji układu szczelin w belkach zginanych, Marine Tech. Trans., Vol. 8, 1997, 65-86.