Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparative geometrical and experimental study on a new sandwich meta-structure and its classic three-layer counterpart

Karczmarzyk S.

Archive of Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. LXII, nr 4

429--449

EN

The aim of this paper is to compare some geometric parameters and deflections of a sandwich meta-structure with its classic, three-layer counterpart. Both structures are composed of the same materials and have the same external dimensions and mass, but their middle layers (cores) are different. The core of the sandwich meta-structure is a new spatial structure itself, consisting of there-layer bars. The core of the classic sandwich structure is a layer of the continuum. To make the comparison more general and convincing, three geometrical parameters, i.e., ratio of interfacial contact (Ric), interlayer bonding factor (Ibf) and coefficient of impact sensitivity (Cis), were introduced and applied. Deflections of the structures, simply supported at the edges and loaded in the mid-span by a static force, have been measured and are presented in the paper. Potential advantages of the new meta-structure are briefly outlined.

PL

Celem tej pracy jest porównanie pewnych geometrycznych parametrów i ugięć nowej meta-struktury sandwiczowej i jej klasycznego, trójwarstwowego odpowiednika. Obie struktury są skomponowane z tych samych materiałów i mają te same wymiary zewnętrzne oraz masy ale ich warstwy środkowe (rdzenie) są różne. Rdzeń meta-struktury sandwiczowej jest sam nową strukturą przestrzenną, składającą się z trójwarstwowych prętów. Rdzeń klasycznej struktury sandwiczowej jest warstwą continuum. Aby uczynić to porównanie bardziej ogólnym i przekonującym wprowadzono i zastosowano trzy parametry geometryczne: stosunek powierzchni kontaktu, współczynnik międzywarstwowego przylegania i współczynnik wrażliwości udarowej. Ugięcia tych struktur, swobodnie podpartych na krawędziach i obciążonych siłami statycznymi w środku przęsła, zostały zmierzone i są prezentowane w tej pracy. Potencjalne korzyści nowej meta-struktury są krótko naszkicowane.

2

Local model of plane acoustic waves propagation in multilayered infinite sandwich structures

Karczmarzyk S.

Archives of Mechanics

|

2011

|

Vol. 63, nr 5-6

573-573

EN

A local model for computing the coincidence frequencies and the transmission loss of multilayered infinite sandwich plates composed of isotropic layers is presented in the paper. The model is derived within the local theory of linear elastodynamics under assumption that only one component of the vector potential is equivalent to zero and after application of the Pythagorean theorem. Any simplifications concerning the structure have not been introduced. A passage from the acoustic model to some plate benchmark models is shown. Numerical results predicted by the model for homogeneous, three-layer sandwich and five-layer sandwich infinite-infinite plates are obtained and compared with the results predicted by other models existing in the literature. Both flexural and breathing waves are numerically analysed. Some conclusions of practical importance have also been formulated.

3

A new 2d single series model of transverse vibration of a multi-layered sandwich beam with perfectly clamped edges

Karczmarzyk S.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2010

|

Vol. 48 nr 3

789-812

EN

A new two-dimmensional, single series local model of the transverse vibration of a multi-layer, one-span sandwich beam composed of isotropic layers with ideally (perfectly) clamped ends is proposed in the paper. The model is derived within the local theory of linear elastodynamics and it is composed of two two-dimmensional fields and of two approximations of three-dimmensional fields satisfying exactly the equations of motion as well as the Saint-Venant compatibility equations of the theory. All through-the-thickness boundary conditions of the local theory of elastodynamics as well as all local compatibility equations (for the displacements and stresses) between adjoining layers are fulfiled in the model. Both the cross-sectional warping and the transverse compliance(s) in each layer of the beam are taken into account, thus the model is applicable to the classical three-layer sandwich beam and to a multi-layer sandwich or laminated narrow structure.

PL

W tej pracy jest przedstawiony nowy dwuwymiarowy, pojedyńczo szeregowy, lokalny model drgań poprzecznych wielowarstwowej, jednoprzęsłowej belki sandwiczo- wej, złożonej z warstw izotropowch, z idealnie utwierdzonymi końcami. Model ten, otrzymany w ramach lokalnej teorii liniowej elastodynamiki, składa się z dwóch pól dwuwymiarowych i dwóch aproksymacji pól trójwymiarowych spełniających ściśle równania ruchu oraz warunki zgodności Saint-Venanta. W modelu zostały spełnione wszystkie warunki brzegowe po grubości, jak również lokalne warunki ciągłości (przemieszczeń i naprężeń) między przylegającymi warstwami. Uwzględniono deplanacje przekrojowe, jak też poprzeczne podatności każdej warstwy i dlatego model ten jest stosowalny zarówno do klasycznej trójwarstwowej belki sandwiczowej, jak i do wielowarstwowej struktury sandwiczowej czy laminatowej.

4

An analytic model of flexural vibrations and the static bending of plane viscoelastic composite structures

Karczmarzyk S.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

1999

|

z. 172

3-156

EN

The new model presented in the dissertation, consisting of s number of particular solutions, was obtained within the linear theory of elasticity. It means that both equations of motion and equilibrium equations as well as the constitutive equations of the linear elasticity theory, that is the local equations expressed in terms of displacements and stresses, have been used directly in the statements of the problems considered. Both cross-sectional warping as well as all the shear and normal stresses in each layer of the composite members have been taken into account. All throught-the-thickness boundary and continuity conditions have been fulfilled. Some new boundary conditions at the ends and edges of the members considered have been proposed. Final (numerical) forms of particular problems considered in the dissertation are quite different in comparison with the forms of the problems existing in the literature. Viscoelastic and anisotropic properties of the layers have been included in the model. A simplified and effective two-step method of vibration damping analysis was proposed and verified experimentally. The model has been elaborated for various layered and laminated structural members such as beams, strips and plates composed of isotropic, cellular, orthotropic and monoclinic layers. It has been verified by appriopriate comparisons of numerical and experimental results.

PL

Nowy model prezentowany w tej rozprawie, składający się z szeregu rozwiązań szczegółowych, jest opracowany w ramach liniowej teorii sprężystości. Oznacza to, że w sformułowaniach rozważanych problemów zostały bezpośrednio użyte zarówno równania ruchu, jak i równania równowagi, jak również równania konstytutywne liniowej teorii spreżystości, tzn. lokalne równania wyrażone w przemieszczeniach i naprężeniach. Uwzględniono zarówno deplanacje przekrojów poprzecznych, jak również wszystkie naprężenia styczne i normalne w każdej warstwie elementów kompozytowych. Wszystkie warunki brzegowe i ciągłości po grubości zostały spełnione. Zaproponowano nowe warunki brzegowe na końcach i krawędziach rozpatrywanych elementów strukturalnych. Finalne (numeryczne) postacie poszczególnych problemów rozważanych w rozprawie są zupełnie inne w porównaniu z postaciami tych problemów istniejącymi w literaturze. W modelu uwzględniono lepkosprężyste i anizotropowe właściwości warstw. Zaproponowano i sprawdzono doświadczalnie uproszczoną i efektywną dwuetapową metodę analizy tłumienia drgań. Model został opracowany dla różnych warstwowych i laminatowych elementów strukturalnych, takich jak belki, pasma i płyty złożone z warstw izotropowych, komórkowych, ortotropowych i monoklinicznych. Model został sprawdzony przez odpowiednie porównania wyników numerycznych i doświadczalnych.