Analiza wpływu imperfekcji na zachowanie się i nośność cienkościennych słupów

• Autorzy: Grądzki R.

Warianty tytułu

EN

Influence of initial imperfections on post-buckling behaviour and ultimate load of thin-walled box-columns

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem niniejszej pracy jest analiza stanu zakrytycznego i fazy zgniatania cienkościennych słupów poddanych osiowemu ściskaniu pracujących w obszarze sprężysto-plastycznym. W rozważaniach wzięto pod uwagę: współpracę sąsiednich ścian słupa, ugięcia wstępne ścian, naprężenia resztkowe w płytach składowych, nieliniowe wzmocnienie materiału, zmiękczenie materiału powstałe w wyniku wpływu temperatury. Do zbadania zagadnienia zastosowano metodę wariacyjną Rayleigha-Ritza z uwzględnieniem teorii plastycznego płynięcia. Związki pomiędzy naprężeniami i odkształceniami w obszarach sprężysto-plastycznych opisane są równaniami Prandtla-Reussa. Przedstawiona metoda analizy zagadnienia jest kombinacją rozwiązania analitycznego i numerycznego z wykorzystaniem dyskretyzacji ośrodka ciągłego. W każdym kroku obliczeń uwzględniono możliwość: występowania procesów czynnych, biernych i neutralnych, określenia nowej powierzchni plastyczności dla danego przyrostu odkształcenia, redukcji naprężeń do aktualnej powierzchni plastyczności. Zachowanie się słupów w fazie zniszczenia zbadano stosując teorię sztywno-plastyczną. Wyniki obliczeń numerycznych pokazano w postaci wykresów obciążenie-skrócenie słupa, na podstawie których można wyznaczyć nośność graniczną oraz wielkość energii pochłoniętej przez słup podczas zgniatania.

EN

In this work the analysis of the post-buckling state and crushing process of a box-columns subjected to uniform compression in the elasto-plastic range is presented. Different material stress-strain curves and the interaction between buckling behaviour of flanges and initial imperfections such as: out-of-flatness, residual stresses and softening of material are taken into account. The problem is investigated using Rayleigh-Ritz variational method involving plasticity. The stress-strain relations in the elasto-plastic range are described by Prandtl-Reuss equations. The proposed method is a combination of analytical and numerical solutions applying discretization of continuum. In each step of calculations following aspects are taken into account: active and neutral processes, determination of new yield surface for a given strain increment, the reduction of stresses to the actual yield surface, strayed from it, because finite increments are used. The crushing process is investigated on the basis of ridig-plastic theory. The results of numerical calculations are presented in figures as non-dimensional relationships between the average stress σ* and the shortening S* of column, allowing to determine the load carrying capacity and the value of energy absorbed during compression.

Słowa kluczowe

PL

słupy cienkościenne; imperfekcja; osiowe ściskanie

EN

thin-walled columns; imperfections; axial compression

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 1998
• Tom: Z. 250
• Strony: 3--95
• Opis fizyczny: Bibliogr. 70 poz.

Twórcy

autor

Grądzki R.