Metoda elementów brzegowych w analizie układów odkształcalnych

• Autorzy: Fedeliński P. , Górski R. , Czyż T. , Dziatkiewicz G.

Warianty tytułu

EN

Boundary element imethod for analysis of deformable bodies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie przedstawiono zastosowanie metody elementów brzegowych (MEB) do analizy statycznej i dynamicznej materiałów kompozytowych, sprężysto-plastycznych i piezoelektrycznych. Rozpatrywano dwa rodzaje materiałów kompozytowych obciążonych dynamicznie: tarcze składające się z podobszarów o różnych własnościach materiałowych i tarcze wzmocnione belkami. MEB zastosowano do analizy tarcz wykonanych z materiałów sprężysto-plastycznych z liniowym wzmocnieniem, które były obciążone rozciągającymi siłami masowymi lub dynamicznymi siłami powierzchniowymi. Badano oddziaływanie pól mechanicznych i elektrycznych w obciążonych statycznie tarczach piezoelektrycznych. Macierze bezwładności układów obciążonych dynamicznie utworzono metodą podwójnej zasady wzajemności MEB. Przedstawiono macierzowe równania równowagi lub ruchu dla każdego materiału. Opracowano programy komputerowe, które zastosowano do wyznaczenia pól mechanicznych. Rozwiązania porównano z wynikami analitycznymi i numerycznymi, obliczonymi metodą elementów skończonych.

EN

In this work the formulation and application of the boundary element method to static and dynamic analysis of composite, elastoplastic and piezoelectric plates are presented. Two types of composite materials subjected to dynamic loads are considered: plates, which consist of different materials and plates reinforced by stiffeners. Elastoplastic materials with linear hardening subjected to body forces and dynamic tractions are analyzed. An interaction of coupled mechanical and electric fields in statically loaded anizotropic piezoelectric materials is investigated. Matrix equations of equilibrium or motion for each material are presented. The developed computer codes are used to compute mechanical fields for different materials and the solutions are compared with analytical or numerical results obtained by other methods.

Słowa kluczowe

PL

metoda elementów brzegowych; dynamika; materiały kompozytowe; materiały sprężysto-plastyczne; materiały piezoelektryczne

EN

boundary element method; composite materials; piezothermoelastic materials

• Wydawca: Wydawnictwo Wrocławskiej Rady FSNT NOT
• Czasopismo: Inżynieria Maszyn
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 10, z. 1/2
• Strony: 302--315
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Fedeliński P.

• Katedra Wytrzymałości Materiałów i Metod Komputerowych Mechaniki, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska, 44-100 Gliwice, ul. Konarskiego 18A, Polska

autor

Górski R.

• Katedra Wytrzymałości Materiałów i Metod Komputerowych Mechaniki, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska, 44-100 Gliwice, ul. Konarskiego 18A, Polska

autor

Czyż T.

• Katedra Wytrzymałości Materiałów i Metod Komputerowych Mechaniki, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska, 44-100 Gliwice, ul. Konarskiego 18A, Polska

autor

Dziatkiewicz G.

• Katedra Wytrzymałości Materiałów i Metod Komputerowych Mechaniki, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska, 44-100 Gliwice, ul. Konarskiego 18A, Polska

Bibliografia

• [1] BREBBIA C.A., DOMINGUEZ J., Boundary Elements. An introductory course, Computational Mechanics Publications, Southampton-Boston, McGraw-Hill Book Company, 1992.
• [2] CZYŻ T., FEDELINSKI P., Aspekty numeryczne modelowania materiałów sprężysto-plastycznych metodą elementów brzegowych, Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej, Gliwice, Nr 23, s. 99-104, 2004.
• [3] CZYŻ T., FEDELINSKI P., Elasto-plastic dynamic analysis by boundary element method, w "16th International Conference on Computer Methods in Mechanics", Short Papers, Częstochowa, 2005 (przyjęte do druku).
• [4] DOMINGUEZ J., Boundary elements in dynamics, CMP, Southampton, 1993.
• [5] DZIATKIEWICZ G., FEDELINSKI P., Połączona metoda elementów brzegowych i skończonych w analizie dynamicznej ciał odkształcalnych, Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej, Gliwice, Nr 23, s. 129-134, 2004.
• [6] DZIATKIEWICZ G., FEDELINSKI P., Boundary element method for analysis of 2D piezoelectric solids, w "16th International Conference on Computer Methods in Mechanics", Short Papers, Częstochowa, 2005 (przyjęte do druku).
• [7] FEDELINSKI P., Metoda elementów brzegowych w analizie dynamicznej układów odkształcalnych z pęknięciami, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Mechanika, Z. 137, Gliwice, 2000.
• [8] FEDELINSKI P., Boundary element method in dynamic analysis of structures with cracks. Engineering Analysis with Boundary Elements, Vol. 28, s. 1135-1147, 2004.
• [9] GAUL L., KOGL M., A boundary element method for transient piezoelectric analysis, Engineering Analysis with Boundary Elements, Vol. 24, s. 591-598, 2000.
• [10] GARNET H., ARMEN H., One dimensional elasto-plastic wave interaction and boundary reflections, Computers and Structures, Vol. 5, s. 327-334, 1975.
• [11] GÓRSKI R., FEDELINSKI P., Subregion boundary element method for two-dimensional transient elastodynamics, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Nr 197, Mechanika, Z. 60 "Problemy dynamiki konstrukcji", Rzeszów, s. 227-234, 2002.
• [12] GÓRSKI R., FEDELINSKI P., Optimization of stiffened plates by the coupled BEM/FEM and the evolutionary algorithm, w "6th World Congress on Computational Mechanics in conjunction with the 2nd Asian-Pacific Congress on Computational Mechanics"', Abstract, Vol. II (Ed. Yao Z.H., Yuan M.W., Zhong W.X.), Pekin, (CD-ROM Proceedings, 7 stron), 2004.
• [13] KONTONI D.P.N., BESKOS D.E., Transient dynamic elasto-plastic analysis by the dual reciprocity BEM, Engineering Analysis with Boundary Elements, Vol. 12, s. 1-16, 1993.
• [14] PAN E., A BEM analysis of fracture mechanics in 2D anisotropic piezoelectric solids, Engineering Analysis with Boundary Elements, Vol. 23, s. 67-76, 1999.
• [15]TELLES J.C.F., The boundary element method applied to inelastic problems, Lecture Notes in Engineering, Vol. 1. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1983.