Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zakrzywione pręty cienkościenne o przekroju bisymetrycznym

Bijak R., Chodor L., Kołodziej G.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 3/I

583--594

PL

W pracy przedstawiono geometrycznie nieliniową teorię wstępnie skręconych i zakrzywionych w przestrzeni prętów cienkościennych. W przykładach numerycznych analizowano pręty kołowe w zakresie liniowym dla dwóch warunków brzegowych: (1) podparcia widełkowego na obu końcach oraz (2) zamocowania na jednym końcu. Zastosowano 3-węzłowy element izoparametryczny z całkowaniem zredukowanym dla 2 punktów Gaussa. Porównania wyników numerycznych z rozwiązaniami analitycznymi pokazują niewielkie różnice między nimi. Z kolei, jeżeli dodatkowo przyjmiemy hipotezę Bernoulliego dla zginania i Własowa dla skręcania, z prezentowanej teorii można prosto wyprowadzić równania różniczkowe giętno-skrętnej utraty stateczności łuków kołowych. Wzory na uogólnione odkształcenia są tak sformułowane, że możemy również w prosty sposób uwzględniać wpływ imperfekcji geometrycznych pręta.

EN

In the paper it was presented nonlinear theory of initially twisted and bended thin walled rods in three dimensional space. Theory was basis for implementation of computer program, which employs 3-node isoparametric finite element with reduced numerical integration (Gaussian integration at 2 points). In numerical examples, circular rods were analyzed in a linear range for two boundary conditions: 1) circular arch with fork-alike supports at the ends 2) fully restrained cantilever. Result were compared then with analytic solutions and good consistency was observed. On the other hand, additional assumption of Bernouli hypothesis for bending and Wlasov theory for twisting allows for easy derivation of differential equations of lateral-torsional buckling for circular arches. Expressions for generalized strains are formulated in a manner which allows taking into consideration influence of geometric imperfections of the rods in the analysis.

2

On finite deformations of spatially curved bisymmetric thin-walled rods

Bijak R., Kołodziej G.

Archives of Civil Engineering

|

2016

|

Vol. 62, nr 1

25--36

EN

Deriving the formulas for strain components, we are assuming, that cross-section of a rod being rotated in space during deformation does not need to be perpendicular to deformed centroid line. This not a quite intuitive assumption allows for more compact and easier formulas for strain tensor or equilibrium equations. Derived transformations between actual and initial coordinate system, components of strain tensor and virtual works principle for investigated spatially curved beams of bisymmetric cross-section are shown in this paper. Conformity with other models from referenced literature is also shown.

PL

W pracy przedstawiono geometrycznie nieliniową teorię wstępnie skręconych i zakrzywionych pryzmatycznych prętów cienkościennych o bisymetrycznym przekroju poprzecznym. Jest ona modyfikacją teorii przedstawionej w Abaqus Theory Manual [5]. Polega na zastąpieniu teorii [5] uwzględniającej, że w trakcie deformacji mogą wystąpić skończone obroty przekroju poprzecznego, inżynierską teorią ograniczoną do małych obrotów (ok. 0,3 rad). W konstrukcjach budowlanych, stan graniczny użytkowania wyklucza w praktyce pozostałe przypadki. To uproszczenie sprawia, że możemy sformułować inżynierską teorię, otrzymując wyniki zbliżone do otrzymanych w programie Abaqus [5]. Przedstawiono zmodyfikowane wzory na składowe odkształcenia Greena-Lagrange’a wstępnie skręconego i zakrzywionego w przestrzeni pręta cienkościennego przyjmując założenie, że 1) przekroje poprzeczne podlegające obrotom w przestrzeni w trakcie deformacji, nie muszą pozostawać prostopadłe do krzywej wyznaczonej przez środki ciężkości, 2) deformacja paczenia jest opisana przez niezależną od kąta skręcenia funkcję paczenia [5]. Do opisu obrotów przekroju poprzecznego wykorzystano aproksymację rzędu drugiego (2.15, 4.2). Prezentowane sformułowanie pozwala na wyprowadzenie praktycznie każdej z inżynierskich teorii prętów o przekroju cienkościennym przedstawionych w cytowanej literaturze problemu.

3

Modeling of shell-beam transitions in the presence of finite rotations

Wagner W., Gruttmann F.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2002

|

Vol. 9, No. 3

405-418

EN

A finite element formulation for a transition element between shells and beam structures is described in this paper. The elements should allow changes between models in an `optimal' way without or with little disturbances which decrease rapidly due to the principle of Saint-Venant. Thus, the constraints are formulated in such a way that a transverse contraction within the coupling range is possible. The implementation of the coupling conditions is done with the Penalty Method or the Augmented Lagrange Method. The element formulation is derived for finite rotations. Same rotational formulations are used in beam and shell elements. Rotational increments up to an angle of 2pi are possible without singularities based on a multiplicative update procedure. It can be shown that the transition to rigid bodies can be derived with some modifications. Examples prove the reliability of the transition formulation. Here simple element tests and practical applications are shown.