Prognoza numeryczna dynamicznej utraty stateczności wiotkiej powłoki walcowej w ośrodku ziarnistym

• Autorzy: Szklennik Paweł , Bąk Grzegorz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.5563

Warianty tytułu

EN

Numerical prediction of dynamic stability loss of a flexible cylindrical shell in a granular medium

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono zastosowanie metody elementów dyskretnych do rozwiązania zagadnienia dynamicznej utraty stateczności odcinka wiotkiej powłoki walcowej w warunkach interakcji z modelowym, ziarnistym ośrodkiem gruntowym. Koncentrowano się na poszukiwaniu dynamicznych form utraty stateczności przy skończonych przemieszczeniach. Uwzględniano ciężar własny ośrodka oraz obciążenie przekazywane z powierzchni naziomu, przy różnych grubościach nadkładu nad powłoką walcową. W wyniku zastosowania modelu dyskretnego w szkielecie ośrodka uwzględniane są losowe imperfekcje. Wykazano, że imperfekcje występujące w bezpośrednim otoczeniu powłoki mają zasadniczy wpływ na jej deformacje. Przyjęty sposób modelowania umożliwia wyznaczenie rozwiązania zagadnienia dynamicznej interakcji, z rozważeniem deformacji skończonych o charakterze płaskim, w konsekwentnym opisie metody elementów dyskretnych.

EN

The paper presents an application of the discrete element method for an analysis of dynamical stability loss of the flexible cylindrical shell section interacting with a model granular medium. The main scope was to investigate the forms of dynamical stability loss, considering finite displacements. The granular medium weight and additional external load transmitted from the surface were considered with different backfill height over the cylindrical shell. Application of a discrete model enables to consider random imperfections in the granular medium structure. It is shown that imperfections of a granular soil structure occurring in a close surrounding of the shell have an essential impact on the shell deformations. Numerical modelling, using the discrete element method, enables to obtain solutions of dynamic interaction by investigating finite two dimensional deformations.

Słowa kluczowe

PL

metoda elementów dyskretnych; powłoka walcowa; ośrodek ziarnisty; stateczność

EN

discrete element method; cylindrical shell; granular medium; stability

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 68, nr 3
• Strony: 159--168
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szklennik Paweł

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Katedra Budownictwa Ogólnego i Infrastruktury Wojskowej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Bąk Grzegorz

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Katedra Budownictwa Ogólnego i Infrastruktury Wojskowej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Cundall P.A., Strack O.D.L., A discrete numerical model for granular assemblies, Géotechnique, 29, 1, 1979, 47-65.
• [2] Han K., Peric D., Crook A.J.L., Owen D.R.J., A combined finite/discrete element simulation of shot peening processes – Part I: studies on 2D interaction laws, Eng. Comput., 17, 5, 2000, 593-620.
• [3] Iwashita K., Oda M., Rolling Resistance at Contacts in Simulation of Shear Band Development by DEM, Journal of Engineering Mechanics, 124, 3, 1998, 285-292.
• [4] Jiang M.J., Yu H.-S., Harris D., A novel discrete model for granular material incorporating rolling resistance, Computers and Geotechnics, 32, 5, 2005, 340-357.
• [5] Oñate E., Rojek J., Combination of discrete element and finite element methods for dynamic analysis of geomechanics problems, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2004, 3087-3128.
• [6] Rojek J., Modelowanie i symulacja komputerowa złożonych zagadnień mechaniki nieliniowej metodami elementów skończonych i dyskretnych, IPPT PAN, Warszawa 2007.
• [7] Szklennik P., Identyfikacja parametrów modelu numerycznego obudowy tunelowej w gruncie niespoistym, Biuletyn WAT, 67, 4, 2018, 41-58.
• [8] Szklennik P., Analiza numeryczna interakcji modelowej obudowy tunelowej z gruntem niespoistym, Biuletyn WAT, 68, 1, 2019, 175-195.
• [9] Widuliński Ł., Kozicki J., Tejchman J., Numerical Simulations of Triaxial Test with Sand Using DEM, Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics, 56, 3-4, 2009, 149-172.
• [10] Yan B., Regueiro R. A., Sture S., Three-dimensional ellipsoidal discrete element modeling of granular materials and its coupling with finite element facets, Engineering Computations: International Journal for Computer Aided Engineering and Software, 27, 4, 2010, 519-550.

Uwagi

Praca powstała w ramach pracy badawczej statutowej nr 886/2019 realizowanej w Wydziale Inżynierii Lądowej i Geodezji Wojskowej Akademii Technicznej.