Numerical-experimental analysis of the post-buckling state of a multi-segment and multi-member thin-walled structure subjected to torsion

• Autorzy: Kopecki T.

Warianty tytułu

PL

Numeryczno-eksperymentalna analiza stanu deformacji zakrytycznej wielosegmentowej, wielopodłużnicowej konstrukcji cienkościennej poddanej skręcaniu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A three-segment ten-member thin-shell structure with flat walls made of a material with an instantaneous characteristic approximated by means of an ideally elastic-plastic material model is considered. The structure material (polycarbonate) demonstrates the temporary double refraction effect in polarized light. The system is subject to twisting resulting in the state of local post-critical deformation of skin segments within the structure area. As a result of non-linear numerical analysis in the course of which conformance of equilibrium paths obtained numerically and by means of the experiment is assured, the stress field is determined taking into account the flexural and membrane state of the structure.

PL

Rozważano trzysegmentową, dziesięciopodłużnicową strukturę cienkościenną o ściankach płaskich, wykonaną z materiału o charakterystyce natychmiastowej przybliżanej modelem materiału idealnie sprężysto-plastycznego. Materiał konstrukcji (poliwęglan) wykazuje efekt dwójłomności wymuszonej w świetle spolaryzowanym. Konstrukcję poddawano skręcaniu, wskutek czego w obszarze struktury pojawiał się stan lokalnej deformacji zakrytycznej segmentów pokrycia. W wyniku nieliniowej analizy numerycznej, w trakcie której zachowywano zgodność ścieżek równowagi otrzymanych na drodze numerycznej oraz badań eksperymentalnych, wyznaczano pole naprężeń, uwzględniające stan giętny i błonowy ustroju.

Słowa kluczowe

EN

shell; nonlinear analysis; finite elements; constrained torsion; buckling

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 49 nr 1
• Strony: 227--242
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Kopecki T.

• Rzeszów University of Technology, Department of Aircraft and Aircraft Engines, Rzeszów, Poland,

Bibliografia

• 1. Arborcz J., 1985, Post-buckling behavior of structures, Numerical techniques for more complicated structures, Lecture Notes in Physics, 228
• 2. Bathe K.J., 1996, Finite Element Procedures, Prentice Hall
• 3. Doyle J.F., 2001, Nonlinear Analysis of Thin-Walled Structures, Springer-Verlag, New York Berlin Heidelberg
• 4. Crisfield M.A., 1997, Non-Linear Finite Element Analysis of Solid and Structures, J. Wiley & Sons, New York
• 5. Felippa C.A., 1976, Procedures for Computer Analysis of Large Nonlinear Structural System in Large Engineering Systems, A. Wexler (Edit.), Pergamon Press, London
• 6. Felippa C.A., Crivelli L.A., Haugen B., 1994, A survey of the corecongruential formulation for nonlinear finite element, Arch. of Comput. Meth. in Enging., 1
• 7. Kopecki H., 1991, Problemy analizy stanow naprężenia ustrojow nośnych, w świetle badań eksperymentalnych metodami mechaniki modelowej [Problems in analysis of load-bearing structures stress states in the light of experimental methods using the mode mechanics methods, in Polish], Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, 78
• 8. Kopecki T., Dębski H., 2007, Buckling and post-buckling study of open section cylindrical shells subjected to constrained torsion, Arch. of Mech. Enging., LIV, 4
• 9. Laerman K.H., 1982, The principle of integrated photo-elasticity applied to experimental analysis of plates with nonlinear deformation, Proc. 7th Conf. on Experimental Stress Analysis, Haifa
• 10. Lynch C., 2000, A Finite Element Study of the Post Buckling State Behaviour of a Typical Aircraft Fuselage Panel, PhD. Thesis, Queen’s University Belfast
• 11. Marcinowski J., 1999, Nieliniowa stateczność powłok sprężystych [Nonlinear stability of elastic shells, in Polish], OficynaWydawnicza PolitechnikiWrocławskiej, Wrocław
• 12. Rakowski G., Kacprzyk Z., 1993, Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji [The finite elements method in mechanics of structures, in Polish], Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa