Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Vibrations of an orthotropic plate with point supports subjected to a moving force

Zakęś Filip

Engineering Transactions

|

2023

|

Vol. 71, iss. 3

307--328

EN

We investigate the dynamic behavior of a rectangular orthotropic plate loaded with the concentrated force moving with constant speed along the structure. In this work, we consider two types of plates in terms of boundary conditions. In the first case, we assume that the plate is simply supported on all of its edges with a number of point supports arbitrarily located in its area, and in the second one, we look at a two-span bridge plate with arbitrarily oriented intermediate linear support. Solutions for both cases are obtained by replacing the original structure with a single-span plate subjected to a given moving load and redundant forces situated in positions of removed intermediate supports. Redundant forces are obtained by the application of Volterra integral equations for the simply supported plate, and finite difference discretization and the Newmark method for the bridge plate. Two numerical examples are given to prove the effectiveness of the presented approach.

2

Tests and calculations of structural element of temporary bridges

Ganyukov A., Kadyrov A., Balabekova K., Kurmasheva B.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2018

|

Vol. 17, no. 3

215--226

EN

The new concept of mobile temporary bridge overcrossing intended for a reduction of traffic jams is presented in the paper. After discussing the bridge structure details, the optimum length of the module of the bridge overcrossing is determined and then calculation of the orthotropic plate of the bridge carriageway and its supporting structure are presented. In the calculations elements of the mathematical analysis, method of finite elements FEM and method of finite differences FDM as well as analytical displacement method were applied. Reliability of results is confirmed by coincidence of deflections obtained by both, FEM and FDM, methods. The solution matrix of the FDM obtained in this work allows to calculate any plate with wide variety of its geometrical dimensions, and also for different parameters of the plate and reinforcing elements flexural stiffnesses. The analysis of the bridge overcrossing spatial frame is performed by precise method of displacement taking into account the bending and torsion of its elements.

PL

Celem badań było przedstawienie nowej koncepcji mobilnego wiaduktu tymczasowego, umożliwiającego skuteczne zmniejszenie zatorów drogowych. W artykule omówiono konstrukcję mostu, określono optymalną długość modułu wiaduktu mobilnego, przeprowadzono obliczenia wytrzymałościowe płyty ortotropowej jezdni wiaduktu i jego konstrukcji wsporczej. W obliczeniach zastosowano elementy metody analizy matematycznej, metodę elementów skończonych, metodę różnic skończonych i metodę przemieszczeń. Zgodność uzyskanych różnymi metodami wyników obliczenia ugięć potwierdziła ich wiarygodność Wyznaczona w artykule macierz metody różnic skończonych umożliwia obliczanie dowolnych płyt w szerokim zakresie ich wymiarów geometrycznych i przy różnych wartościach sztywności elementów giętnych i wzmacniających płyty. Wykorzystując metodę przemieszczeń przeprowadzono obliczenia ramy przestrzennej wiaduktu, uwzględniając zginanie i skręcanie jej elementów konstrukcyjnych.

3

Optimum design of fiber angle and hole orientation of an orthotropic plate

Zhang X., Lu A., Wang S., Zhang N.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2018

|

Vol. 56 nr 1

297--311

EN

With the goal of decreasing the stress concentration along the hole boundary in an orthotropic plate under inequi-biaxial loadings, an optimum design of the fiber angle and hole orientation is presented. The maximum absolute tangential stress along the hole boundary is taken as the objective function, and the fiber orientation angle and the hole orientation angle are considered as design variables. The conformal transformation method of a complex function and the Differential Evolution (DE) algorithm are used. Two non-circular shapes, ellipse and hexagon are taken as examples to analyze the problem. Based on the results, we can conclude that the major axis of elliptical holes should be designed in the direction of the maximum external loading for a perforated structure in an orthotropic plate. However, the principal direction that has the larger Young’s modulus should be inclined to the direction of the minimum loading, especially for a significantly orthotropic plate.

4

Spawanie ortotropowych płyt mostów stalowych według PN-EN 1993-2 i PN-EN 1090-2

Wichtowski B.

Inżynieria i Budownictwo

|

2016

|

R. 72, nr 6

332--337

PL

Normy PN-EN 1993-2 oraz PN-EN 1090-2 w złączach spawanych płyt ortotropowych mostów stalowych wprowadziły nowy poziom jakości B+. Nowe wymagania spawalnicze poddano analizie z uwagi na rozwiązania konstrukcyjne płyt pomostowych i występujące w nich naprężenia. Poddano w wątpliwość celowość ich wprowadzania.

EN

Euronorms PN-EN 1993-2 and PN-EN 1090-2 of welded joints in orthotropic decks of steel bridges have introduced a new level of quality B+. In this paper, the new welding discrepancies are analyzed due to the bridging decks construction solutions and stresses occurring in them. Expressed doubt as to the advisability of their use.

5

Metoda rozwiązywania ortotropowego warstwowego pasma płytowego

Delyavskyy M., Grabowski A., Niespodziana A., Olejniczak M.

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

|

2016

|

z. 63, nr 1/I

389--396

PL

Rozważa się belkę wielowarstwową wyciętą z pasma płytowego złożonego z grubych warstw ortotropowych i znajdującego się w warunkach zginania walcowego. Na powierzchni górnej belka poddana jest działaniu obciążenia dowolnie rozłożonego wzdłuż jej długości. Dolna powierzchnia jest nieobciążona. Opracowano model matematyczny, w którym rozpatrywana belka znajduje się w płaskim stanie odkształcenia. Model opisuje się układem dwóch sprzężonych równań różniczkowych sformułowanych w pochodnych cząstkowych. Rozwiązanie tego układu wybiera się w postaci sumy iloczynów nieznanych funkcji jednej zmiennej i funkcji trygonometrycznych innej zmiennej. Naprężenia i przemieszczenia w płycie wyraża się przez odpowiednie funkcje kształtu pomnożone przez nieznane parametry modelu za pomocą których spełnia się warunki powierzchniowe, brzegowe i warunki ciągłości na powierzchniach podziału warstw. Jako przykład rozważa się belkę trójwarstwową swobodnie podpartą na końcach i obciążoną siłą skupioną przyłożoną w środku rozpiętości powierzchni górnej. Otrzymane rozwiązanie z dużą dokładnością spełnia wszystkie warunki nałożone na rozpatrywany układ.

EN

Strip cut from infinite long plate compounded with thick orthotropic layers is considered in this paper. The strip is in cylindrical bending conditions and it is load by transversal loading arbitrary distributed on its upper surface while its low surface is unloaded. The mathematical model of such strip as multilayered beam working in plane strain state is worked. The model is described with two system od differential equations in particular derivatives. The solution of this system has been taken in form of products of unknown function depending on some variable and trygonometrical function depending on other one. Stresses and displacements in the plate are expressed over corresponding functions of form multiplied by unknown parameters of the model. Using these parameters the boundary conditions are performed at the outer surfaces of the strip, at its edges and in multilayered surfaces. As an example, the three layered free supported beam loaded with concentrated force applied in the center of its length is considered. The obtained solution satisfy all conditions applied on considered system with high accuracy.

6

Zastosowanie metody makroelementów do rozwiązywania cienkich płyt ortotropowych

Delyavskyy M., Olejniczak M., Niespodziana A., Grabowski A., Janiak T.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 12

366--369, CD

PL

Opracowano nowe podejście do rozwiązania płytowych konstrukcji inżynierskich nazwane metodą makroelementów. Rozwiązanie konstrukcji sprowadza się do rozwiązania układu liniowych równań algebraicznych. Metoda daje lepszą dokładność rozwiązania w porównaniu z metodą elementów skończonych przy mniejszej liczbie równań. Rozwiązano dwa typy konstrukcji: płyta prostokątna swobodnie podparta oraz utwierdzona na obwodzie poddana działaniu obciążenia stałego.

EN

The new approach to solving of engineering constructions called as macroelement method has been worked. The solution of construction is reduced to solv-ing of system of algebraic equations. The method gives a better accuracy in comparing of finite element method for less number of equations. There are considered two types of constructions: rectangular plate free supported or clamped at the counter and loaded uniformly.

7

Przekrój efektywny stalowego dźwigara z zastępczymi płytami ortotropowymi klasy 4

Żmuda J., Glombica K., Nalepka M.

Inżynieria i Budownictwo

|

2014

|

R. 70, nr 4

214--220

PL

Zagadnienia obliczania nośności dźwigarów z zastępczymi płytami ortotropowymi i sposobów wyznaczania ich przekrojów efektywnych są ujęte w rozdziale 4. normy PN-EN 1993-1-5. W wyznaczaniu przekroju efektywnego dźwigara spawanego określa się wpływ niestateczności lokalnej i globalnej ścianek dźwigara, czyli środników i pasów ściskanych. Rozważania teoretyczne poparto przykładem liczbowym na wyznaczenie przekroju efektywnego stalowego dźwigara spawanego skrzynkowego ze ściankami usztywnionymi żebrami podłużnymi i poprzecznymi przyjmowanymi jako zastępcze płyty ortotropowe.

EN

Problem, how to calculate the capacity of girders with equivalent orthotropic plates and manner of determinations the effective cross section are included in chapter 4 of the standard PN-EN 1993-1-5. The local and global buckling of cross section is included on calculations for effective cross area. Theoretical considerations are supported by numerical example of steel welding box girder with longitudinal and transverse stiffners. The web with stiffner are accepted as equivalent orthotropic plates.

8

Małe mosty kolejowe z płytą ortotropową

Chróścielewski J., Banaś A., Malinowski M.

Mosty

|

2013

|

nr 4

42--46

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań i analiz obliczeniowych mostów kolejowych małych rozpiętości z pomostami w formie płyty ortotropowej. Przedstawiono sposoby modelowania tych konstrukcji oraz podano zakres i metodykę prowadzonych badań in situ. Wyniki analiz teoretycznych porównano z wynikami badań. Przedstawiono wnioski dotyczące sposobów modelowania tego typu konstrukcji i konieczności badań in situ.

EN

Paper presents calculation results and in-situ measurements temporary railway bridges. Methods to model these kind of structures properly and scope and methodology of load testing are presented. Results of theoretical analysis were compared with measurements. Conclusions of appliance sophisticated numerical modeling and necessity of in-situ measurements to check the correctness of structure work were drawn.

9

Exact solutions for free vibrations of a steel-concrete bridge

Longa L. D., Morassi A., Rotaris A.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2011

|

Vol. 49 nr 3

705-705

EN

This paper deals with a class of free vibrations for a two-span, two-lane steel-concrete bridge. The deck structure is modeled as a thin, homogeneous, orthotropic plate stiffened by beams running along the longitudinal direction of the bridge. The method of separation of variables is used to find exact solutions for a class of free vibrations of the structure. A comparison between analytical and experimental natural frequencies and vibration modes of the bridge is presented and discussed.

PL

Praca dotyczy analizy pewnej klasy drgań swobodnych dwuprzęsłowego, dwujezdniowego mostu stalowo-betonowego. Przęsło zamodelowano jako cienką, jednorodną, ortotropową płytę usztywnioną belkami zamocowanymi w kierunku wzdłużnym mostu. Do znalezienia dokładnych rozwiązań problemu drgań swobodnych modelu zastosowano metodę rozdzielenia zmiennych. Na koniec zaprezentowano i przedyskutowano porównanie częstości własnych i postaci drgań własnych modelu z wynikami zarejestrowanymi na rzeczywistej konstrukcji.

10

Bending of Orthotropic Plate Containing a Crack Parallel to the Median Plane

Shvabyuk V., Pasternak I., Sulym H.

Acta Mechanica et Automatica

|

2011

|

Vol. 5, no. 4

94-102

EN

This paper considers cylindrical bending of the plate containing a crack parallel to plate's faces. The analytical model of the problem is obtained using the improved theory of plates bending, which considers transverse deformation of the plate. Received analytical results are compared with the numerical data of the boundary element approach, which is modified to suit the considered contact problem. The results of analytical and numerical techniques are in a good agreement both for the isotropic and anisotropic plates.

11

Uszkodzenia i naprawa płyty ortotropowej mostu przez Wisłę w Zakroczymiu

Kaliński W.

Inżynieria i Budownictwo

|

2009

|

R. 65, nr 10

542-544

PL

Most jest konstrukcją stalową ciągłą, z przęsłami rozpiętości 75+4x95+75 m, zbudowaną w latach 1990-1992. Konstrukcja została wykonana jako spawana ze stali trudno rdzewiejącej 12HNNbA, o przekroju poprzecznym skrzynkowym. W trakcie eksploatacji we wnętrzu przekroju skrzynkowego wystąpiły procesy korozyjne. Przedstawiono sposób usunięcia uszkodzeń i naprawy konstrukcji mostu.

EN

The corrosive phenomena and connected with them damages of box bridge from corten type steel 12HNNbA were described. The way of repair (or exchange) the damaged fragments of orthotropic plate closed ribs is proposed.

12

The vibration of rectangular orthotropic plate with massive inclusions

Sukhorolsky M., Shopa T.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2008

|

Vol. 15, No. 3/4

369-376

EN

The problem on proper and forced vibrations of the loosely leant rectangular orthotropic plate with massive circular inclusion is considered in the paper. The flexure of the plate is described by modified equations of Timoshenko's theory of plates. Numerical solution of the problem is found by the indirect method of boundary elements based on the sequential approach to constructing generalized functions and on collocation method. The problem can be generalized on the case of arbitrary located inclusion and the arbitrary number of them. The influence of the mass of the massive circular inclusion on the proper frequencies of the plate is investigated.

13

On the free vibrations of beams and orthotropic plates

Lassoued R., Guenfoud M.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2007

|

Vol. 12, no 1

55-66

EN

An accurate procedure to determine the free vibrations of beams and plates is presented. The dynamic behavior of the structures under consideration is analyzed by using the theory of the orthotropic plate simply supported on two sides and free on the two others. The plate can be excited by a convoy of moving loads. The determination of the dynamic response requires the knowledge of the naturaI frequencies and the shape modes of vibrations. The boundary conditions of the differential equations of vibrations lead to a homogeneous system. The determination of the noncommonplace solutions led to a nonlinear problem in Eigen frequencies. Thus, we have developed a computer code for the determination of the eigenvalues. It is based on a method of bisection.It is based on a method of bisection with interpolation, with the accuracy up to 10-12. Moreover, to determine the corresponding modes, the calculation algorithm developed uses the Gauss method with a partial optimization of the "pivots" combined with an inverse power procedure. In this paper, we give, some examples of cases studied. The comparison with results presented in the literature is completely satisfactory.

14

On the stress intensity factors for transient thermal loading in an orthotropic thin plate with a crack

Rogowski B.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2004

|

Vol. 42 nr 4

739-753

EN

This paper is concerned with an orthotropic thin plate containing a crack perpendicular to its surfaces. It is assumed that the transient thermal stress is set up by the application of a heat flux as a function of time and position along the crack edge and the heat flow by convection from the plate surfaces. The exact analytical solutions for the stress intensity factor and crack-opening displacement are derived. Numerical examples show, among others, a dependence of the stress intensity factor on the thermal and elastic constants of the orthotropic material.

PL

Rozpatrzono zagadnienie ortotropowej cienkiej płyty zawierającej szczelinę prostopadłą do jej brzegów. Założono, że nieustalone naprężenia termiczne powstają w wyniku przepływu przez powierzchnie szczeliny strumienia ciepła będącego funkcją czasu, miejsca i konwekcyjnego przepływu ciepła przez powierzchnie płyty. Znaleziono ścisłe, analityczne rozwiązanie określające współczynnik intensywności naprężeń i rozwarcie szczeliny. Przykłady numeryczne pokazują zależności temperatury, naprężeń i współczynnika intensywności naprężenia od parametrów geometrycznych i stałych określających własności termiczne i sprężyste materiału.

15

Zastosowanie teorii płyt ortotropowych w obliczeniach drgań na przykładzie analizy dynamicznej rufowej części statku pasażerskiego

Konieczny L., Rozbicki M., Szmyt M.

Przegląd Mechaniczny

|

2003

|

nr 9

15-23

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie teorii płyt ortotropowych do modelowania paneli usztywnionych jednokierunkowo w Metodzie Elementów Skończonych oraz efektywnej aplikacji w analizie dynamicznej przy użyciu programów MSC/PATRAN i MSC/NASTRAN.

EN

Application of the orthotropic plate theory in dynamic analysis of ship was presented. Analyse model a ship consists of about 10 000 beam elements (panel plating stiffening, frame stiffening and props) with above 200 properties groups including section, material, coordinate systems orientation. The orthotropic plate theory using in models of stiffening panels allows reducing quantity of beams. Researchers from Ship Design and Research Centre worked out the computer program using to determine orthotropic plate properties.

16

Optimisation regarding local stability and strength of long multilayered plates subjected to compression

Królak M., Kowal-Michalska K., Świniarski J.

Engineering Transactions

|

2003

|

Vol. 51, iss.1

47-61

EN

In this paper the method of optimal selection of orthotropic layers thickness is presented. The considerations concern long rectangular plates subjected to uniform compression in the direction of longer edges. Such plates (or cylindrical panels) of increased local buckling resistance could be applied as components of thin-walled columns of closed cross-sections.

17

Zabezpieczenie antykorozyjne oraz izolacja płyty ortotropowej mostu w Płocku

Miodek A.

Ochrona przed Korozją

|

1999

|

nr 4

101-104

PL

Przedstawiono historię remontów płockiego mostu oraz przyczyny, które wpłynęły na konieczność wykonania nowej nawierzchni. Przedstawiono technologię oraz przebieg prac przy realizacji zadania - zabezpieczenie antykorozyjne oraz wykonanie izolacji płyty ortotropowej części jezdnej mostu pod wylewkę asfaltową. Pokazano realizację prac przy zastosowaniu przykrycia namiotowego oraz stacji klimatyzacyjnych w celu odizolowania się od zmiennych warunków atmosferycznych.

EN

History of repairs of J. Piłsudski bridge in Płock and reasons for necessity of accomplishing new bridge deck are given. The anticorrosion warks and insulating technology of orthotropic plate under asphalt pavement are presented. Accomplishing of the work under canvas covering with air-conditioning to avoid the negative influence of variable atmospheric conditions on performed works are shown.

18

Modelowanie drgań swobodnych układu prostokątnych płyt ortotropowych połączonych prętem

Posiadała B.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

1998

|

z. 6

293-298

PL

W pracy sformułowano i rozwiązano zagadnienie drgań swobodnych układu prostokątnych płyt ortotropowych połączonych prętem pryzmatycznym o stałym przekroju poprzecznym. Wyprowadzone równanie na częstości własne układu złożonego otrzymano stosując tzw. formalizm mnożników Lagrange'a. Zamieszczono przykładowe wyniki rozwiązania dla układu płyt oraz pręta wykonanych z drewna. Sformułowanie stanowi podstawę badań wpływu wybranych parametrów układu na jego charakterystykę widmową częstości.

EN

Formulation and solution of the flee vibration problem of the system of orthotropic rectangular plates connected by the uniform prismatic rod is considered. The eigenfrequency equation for the combined system is derived by means of the Lagrange multiplier formalism. Numerical examples presented are obtained for the system consisting of the wooden plates and the rod. The formulation is the base for the analysis of influence of chosen system parameters on its modal characteristic.