Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  struktura cienkościenna
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Zarówno podczas eksploatacji samolotów i śmigłowców, jak również w badaniach elementów innych struktur cienkościennych obserwuje się wiele interesujących zjawisk zachodzących w połączeniach nitowych, jak na przykład odkształcenia plastyczne, fretting itp., które wpływają ujemnie na trwałość połączenia, powodując inicjację pękania pokrycia. W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczących wizualizacji pól naprężeń metodami analizy MES oraz optycznymi połączeń nitowanych oraz wskazano na możliwość wykorzystywania tego rodzaju metod w badaniach odkształceń występujących w tych połączeniach.
EN
During the exploitation of aircraft and helicopters, as well as in the study of elements of other thin-walled structures, many interesting phenomena are observed in riveted joints, such as plastic deformations, fretting, etc., which negatively affect the durability of the joint, causing the initiation of cracking of the covering. The paper presents the results of research concerning the visualization of stress fields by FEM analysis methods and optical methods of riveted joints and indicates the possibility of using such methods in studies of deformation occurring in such type of joints.
EN
In this work, a FEM dynamic analysis of the energy absorbing system was carried out on the example of a thin-walled column loaded with impact of mass. The results of the numerical analysis of the impact of the column cross-sectional shape and the notch on the amount of impact energy absorbed are presented. Modeling of phenomena occurring during impact is a very complex task, because it is necessary to analyze a complicated process in which geometric and physical nonlinearities and contact problems occur. Model preparation and calculation using the finite element method (FEM) is currently the most reliable method of modeling impacts. The results of numerical analyzes discussed in the paper were carried out using the special MSC.Software.
PL
W niniejszej pracy przeprowadzona została analiza dynamiczna układu pochłaniającego energię na przykładzie cienkościennej kolumny, obciążonej udarem masy. Przedstawiono wyniki analizy numerycznej wpływu kształtu przekroju poprzecznego kolumny oraz karbu na wielkość pochłoniętej energii uderzenia. Modelowanie zjawisk zachodzących podczas uderzenia jest bardzo złożonym zadaniem, gdyż należy przeprowadzić analizę procesu, w którym następują nieliniowości geometryczne i fizyczne oraz problemy kontaktu. Przygotowanie modelu i przeprowadzenie obliczeń przy użyciu metody elementów skończonych (MES) jest aktualnie najbardziej wiarygodną metodą modelowania uderzeń. Omówione w pracy wyniki analiz numerycznych uzyskano przy wykorzystaniu specjalistycznego programowania firmy MSC.Software.
EN
A proper description of large deformation of continuum or shell requires dealing with curved spacesand application of tensor analysis and distinguishing of covariant and contravariant bases. Thanks tosymbolic computations and visualization capabilities of theMathematicasystem, this task can be carriedout in a straightforward manner. This has been already discussed in [9] and [10]. This paper is a furtherextension of these researches. First, it will be shown that the deformation is indeed changing a curvatureof the considered space. Next, there will be shown how the Cartesian basis of the undeformed flat spacesplits into the covariant and contravariant ones and this basis changes in the space. This makes it possibleto explain why we have to introduce covariant derivatives and Christoffel symbols, for example. This isimportant in the case of the optical analysis of large deformations of thin-wall structures. Moreover, itis possible to easily explain that strain tensor is defined with a change of metric tensor. It also helps to showthe idea of material (Lagrangian) and spatial (Eulerian) description of the deformation and the motion,and avoid misunderstandings in this matter. Everything is visualised with 3D graphical capabilities andinteractive manipulation of the plots provided within theMathematicasystem. This paper can also bea useful inspiration both in teaching and learning of continuum mechanics, the theory of shells and thin-wall structures. This work has been presented at the conference “4th Polish Congress of Mechanics, 23rd International Conference on Computer Methods in Mechanics” PCM-CMM-2019 in Kraków.
PL
Przedmiotem badań był cienkościenny kompozytowy profil o określonych parametrach geometrycznych. Próbka rzeczywista oraz opracowana numerycznie zostały poddane procesowi osiowego ściskania, podczas którego badano stan krytyczny oraz słabo krytyczny. Model podparto przegubowo na krawędziach stanowiących pra krój poprzeczny badanego profilu, odpowiednio w górnej i dolnej go części. Badania numeryczne wykonywano w zakresie nieliniowej stateczności konstrukcji. Analizę MES przeprowadzono do momentu osiągnięcia wyraźnej utraty stateczności, przy jednoczesnym wyznaczeniu wartości sił krytycznych. Do obliczeń numerycznych wykorzystano system ABAQUS®. Podstawowym aspektem badawczym było wyznaczenie stopnia zbieżności wyników uzyskanych metodą eksperymentalną oraz numeryczną w zakresie dopuszczalnych obciążeń eksploatacyjnych. Badania numeryczne realizowano wyłącznie w i kresie sprężystym, pozwalającym na stateczną pracę cienkościenny konstrukcji.
EN
The object of the research was thin-walled composite profile of certain geometrical parameters. The real and numerical specimen, has under gone a process of axial compression, in which studied critical and poorly after-critical condition. Model was supported articulated on the edges constituting the cross-section of the test profiles in the upper and low parts. Numerical investigations were carried out exclusively in the field of non-linear stability of the structure. FEM analysis was carried out until achieving a clear loss of stability, in order to determine the value the critical force. For the numerical calculations used ABAQUS® program. A key aspect of the research was to determine the level of convergence of the results obtained by experimental and numerical research, to the extent permissible operating loads. Numerical research carried outs exclusively in the field of elastic, which allows you to stable work of thin-walled structures.
PL
Prezentowane badania dotyczą wykrywania a posteriori warstwy brzegowej w analizie numerycznej struktur cienkościennych na przykładzie powłok zdominowanych giętnie. Poprzednie badania dotyczyły płyt. W niniejszej pracy przedstawione będą metody wykrywania a posteriori efektu brzegu w przypadku dwóch trójwymiarowych modeli powłok: hierarchicznym i Reissnera-Mindlina oraz przypadki brzegu prostoliniowego i zakrzywionego. W celu potwierdzenia poprawności metody energie lokalne uzyskane za pomocą narzędzia do wykrywania zostaną porównane z rozwiązaniem globalnym.
EN
The presented research concerns a posteriori detection of boundary layers in the numerical analysis of thin-walled structures. Our previous research dealt with plates. Here we address the case of bending-dominated shells.In this paper we are interested in the a posteriori methods for detecting the edge effect in two 3D-based models of shells: hierarchical and Reissner-Mindlin ones. Straight and curved edges are concerned. In order to confirm correctness of the detection tool,the local solutions obtainedby means of this tool, have been compared with the global solution.
EN
The most important task in tests of resistance of aircraft structures to the terorist threats is to determine the vulnerability of thin-walled structures to the blast wave load. For obvious reasons, full-scale experimental investigations are carried out exceptionally. In such cases, numerical simulations are very important. They make it possible to tune model parameters, yielding proper correlation with experimental data. Basing on preliminary numerical analyses - experiment can be planned properly. The paper presents some results of dynamic simulations of finite element (FE) models of a medium-size aircraft fuselage. Modeling of C4 detonation is also discussed. Characteristics of the materials used in FE calculations were obtained experimentally. The paper describes also the investigation of sensitivity of results of an explicit dynamic study to FE model parameters in a typical fluid-structure interaction (FSI) problem (detonation of a C4 explosive charge). Three cases of extent of the Eulerian mesh (the domain which contains air and a charge) were examined. Studies have shown very strong sensitivity of the results to chosen numerical models of materials, formulations of elements, assumed parameters etc. Studies confirm very strong necessity of the correlation of analysis results with experimental data. Without such a correlation, it is difficult to talk about the validation of results obtained from "explicit" codes.
PL
W pracy przedstawiono wybrane aspekty modelowania i symulacji numerycznych odporności struktury cienkościennego kadłuba lotniczego na obciążenia wywołane falą uderzeniową, generowaną przez wewnętrzną detonację ładunku wybuchowego o masie m0. Charakterystyki mechaniczne materiałów przyjęto z pomiarów eksperymentalnych. Zastosowano technikę sprzężenia oddziaływań między strukturą a płynem, Arbitrary Lagrangian-Eulerian, z opcją erozji zniszczonych elementów. Przeanalizowano mechanizmy zniszczenia struktury w zależności od lokalizacji ładunku wybuchowego. Rozpatrzono wpływ różnych parametrów modelu obliczeniowego na wyniki analiz. Zbadano również wpływ wymiarów przestrzeni eulerowskiej na wyniki. Wykazano bardzo silną wrażliwość analizy na przyjęte parametry, wybrane sformułowania elementów (opcje), modele materiałów. Wskazuje to na konieczność korelacji symulacji numerycznych z wynikami eksperymentalnymi. Bez możliwości takich porównań trudno mówić o walidacji modelu obliczeniowego.
PL
Przedstawiono najwazniejsze aspekty związane z zastosowanie struktur cienkościennych w elementach pochłaniających energię zderzenia. Szczegółowo omówiono proces deformacji struktur cienkościennych, parametry opisujące ich energochłonność oraz materiały stosowane do ich wytwarzania. Opisano także metody łączenia elementów nadwozi ze szczególnym uwzględnieniem technologii łączenia mechanicznego przez przetłaczanie.
EN
Presented are the most important aspects of application of thin walled structures designed for absorption of impact energy. A process of deflection of thin walled structures is described with the energy absorbing parameters given and materials used for their production specified. Also described are the car body joining methods with mechanical forcing through metal sheet process highlighted.
PL
Praca zawiera wyniki analizy porównawczej stanu naprężenia w płaskich strukturach cienkościennych z wykrojami o kształcie koła oraz prostokąta, poddanych rozciąganiu. Badania eksperymentalne przeprowadzono na elementach konstrukcji wykonanych z materiału optycznie czynnego. Obliczenia wykonano, wykorzystując programy: MSC.MARC - jako solver, oraz MSC.PATRAN 2005 - jako pre- i postprocesor. Problem formułowano jako zagadnienie fizycznie nieliniowe (przyjęto model idealnie sprężysto-plastyczny materiału) oraz geometrycznie liniowe.
EN
The paper presents results of comparative analysis of state of stress in flat thin-walled structures with axisymmetric and rectangular holes put to the tensile test. Experimental researches on the structure elements made of optical material have been performed. The calculations have been carried out using programs: MSC.MARC - as the solver and MSC.PATRAN 2005 - as the pre- and postprocesor. The problem has been formulated as a physically nonlinear (the ideally elasto-plastic material model has been assumed) and geometrically nonlinear.
9
Content available remote Analysis of elastic properties of thin-walled structures designed by SADSF method
EN
The paper presents the results of analyses of elastic properties of thin-walled structures designed by means of the SADSF method, carried out in order to confirm its practical usefulness. The SADSF method makes it possible without applying any iterative correction procedures - to effectively solve the problems of design of such structures. The method can be applied in cases when only boundary conditions are given. The obtained solutions are free of the structural errors which can significantly deteriorate load carrying ability of structures of this class.
EN
The paper presents the methodology that makes it possible to evaluate computational model and introduce current corrections to it. The methodology ensures proper interpretation of nonlinear results of numerical analyses of thin-walled structures. The suggested methodology is based on carrying out, in parallel to nonlinear numerical analysis, experimental research on some selected crucial zones of load-carrying structures. Attention is drawn to the determinants concerning the performance of an adequate experiment. The author points out on indicating the role of model tests as a fast and economically justified research instruments practicable when designing thin-walled load-carrying structures. The presented considerations are illustrated by an example of a structure whose geometrical complexity and ranges of deformation are characteristic for modern solutions applied in the load-carrying structures of airframes. As the representative example, one selected the area of the load-carrying structure that contains an extensive cut-out, in which the highest levels and stress gradients occur in the conditions of torsion evoking the post-buckling states within the permissible loads. The stress distributions within these ranges of deformations were used as the basis for determining the fatigue life of the structure.
PL
W pracy przedstawiono metodykę umożliwiającą dokonywanie oceny modelu obliczeniowego oraz jego bieżących korekt, zapewniającą poprawną interpretację wyników nieliniowych analiz numerycznych ustrojów cienkościennych. Proponowana metodyka opiera się na prowadzeniu, równolegle z nieliniową analizą numeryczną, badań doświadczalnych wybranych, newralgicznych elementów struktur nośnych. Zwrócono uwagę na uwarunkowania dotyczące przeprowadzania adekwatnego eksperymentu, wskazując na rolę badań modelowych, jako szybkiego i ekonomicznie uzasadnionego narzędzia badawczego możliwego do stosowania w trakcie projektowania cienkościennych ustrojów nośnych. Przedstawione rozważania zilustrowano na przykładzie konstrukcji o stopniu złożoności geometrycznej i zakresach deformacji, charakterystycznych dla współczesnych rozwiązań stosowanych w ustrojach nośnych płatowców. Jako reprezentatywny przykład wybrano strefę struktury nośnej zawierającą obszerny wykrój, w której najwyższe poziomy i gradienty naprężeń pojawiają się w warunkach skręcania wywołującego stany deformacji zakrytycznej w zakresie obciążeń dopuszczalnych. Rozkłady naprężeń w tych zakresach deformacji stają się podstawą wyznaczania trwałości zmęczeniowej ustroju.
EN
In this paper, the finite element formulation of a beam and shell clement for numerical modeling of thin-walled aluminum made beam-like structures has been described. Modern thin-walled beam-like members made up of aluminum arc used extensively in the construction industry because of their characteristic features like lightness, rccy c lability, corrosion resistance and, ease of workability. The constitutive behavior of aluminum alloys is different from the structural steel, especially in plastic deformation range. In the case of aluminum alloys, progressive yielding is seen which can not be modeled with normal elasto-plastic material model with isotropic hardening. Having a better constitutive model leads to a more accurate structural behavior in case of extreme loading and failure of the structure and also determination of the load carrying capacity. The Ramberg-Osgood constitutive law is most popularly used to model the elasto-plastic behavior of aluminum material. Here the material model based on Ramberg-Osgood law is implemented in a beam and a shell element, results are compared with the available experimental results illustrating the validity and the application of the formulation in the analysis of aluminum structures.
EN
The study is devoted to a parametric analysis of the stability and load carrying capacity of prismatic segment shells built of rectangular section of cylindrical shells and subjected to compression. Segment shells (columns) with a constant cross-sectional area (weight) have been analysed and all the results obtained have been compared with the results obtained for the cylindrical shell with a radius R and a thickness tw. First, and influence of geometrical parameters of the cross-section of single layer isotropic shells has been analysed and such profiles have been sought for which the load carrying capacity is significantly higher than in the case of the cylindrical shell. Then, for a selected shape of the shell (apart from higher load carrying capacity, this choice could be influenced by other factors such as, e.g. easiness of manufacturing), an effect of the arrangement and thickness of orthotropic layers of the shell (laminate) on the stability and load carrying capacity has been investigated. The analysis has shown that one can design a segment shell made of the same orthotropic material and characterised by higher resistance to buckling and load carrying capacity than a single-layer cylindrical orthotropic shell. The results are depicted in the form of plots.
PL
Praca dotyczy analizy parametrycznej stateczności i nośności pryzmatycznych powłok segmentowych zbudowanych z prostokątnych wycinków powłok walcowych i poddanych ściskaniu. Analizowane są powłoki segmentowe (słupy) o stałej powierzchni przekroju poprzecznego (ciężarze) przy czym wszystkie uzyskane wyniki porównane są z wynikami uzyskanymi dla walcowej powłoki o promieniu R i grubości tw. Najpierw analizowano wpływ parametrów geometrycznych przekroju poprzecznego dla powłok jednowarstwowych izotropowych i poszukiwano takich kształtów przekroju przy których nośność była znacznie wyższa niż dla powłoki walcowej. W następnej kolejności, dla wybranego kształtu powłoki (na ten wybór oprócz większej nośności mogły mieć wpływ inne czynniki, np. łatwość wykonania) analizowano wpływ układu i grubości ortotropowych warstw powłoki (laminatu) również na stateczność i nośność. Analiza wykazała, że z tego samego materiału ortotropowego można zaprojektować powłokę segmentową warstwową o znacznie większej odporności na wyboczenie i o większej nośności w porównaniu z jednowarstwową powłoką walcową ortotropową. Wyniki analizy przedstawiono w postaci wykresów.
EN
The results of measurements of initial local-sectional geometric imperfections of steel thin-walled cold-formed sigma profiles are presented. Width of walls of sigma cross-section and variations of contour were measured. The measured imperfections were then classified into different types and compared with buckling modes for compression and bending. Statistical data processing of the measured values was performed. The results of the study can be used in post-buckling analyses as perturbation in finite element meshes.
PL
W artykule przedstawiono wyniki pomiarów początkowych imperfekcji geometrycznych dla stalowych zimnogiętych profili typu sigma. Pomiary dotyczyły szerokości wszystkich ścianek przekroju oraz ich wzajemnego usytuowania. Wśród pomierzonych imperfekcji wyróżniono dwie grupy: dotyczącą szerokości ścianek przekroju oraz związaną z deformacją konturu. Imperfekcje należące do drugiej grupy zakwalifikowano do trzech klas ze względu na ich charakter oraz rozkład na długości pręta. Następnie zidentyfikowano poszczególne klasy z postaciami wyboczenia wyznaczonymi z analizy bifurkacyjnej. Otrzymane wyniki mogą być przydatne do analizy metodą elementów skończonych zachowania się pokrytycznego belek i słupów wykonanych ze stalowych profili typu sigma.
PL
Niniejsza praca omawia wyniki badań numerycznych trzech zjawisk wpływających niekorzystnie na rozwiązania metody elementów skończonych w przypadku problemów struktur cienko- i grubościennych w zakresie sprężystym. Choć natura zjawisk: niewłaściwej granicy rozwiązania, lockingu i warstwy brzegowej jest inna, ich wpływ na rozwiązanie numeryczne jest podobny. Wszystkie one bowiem pogarszają zbieżność rozwiązania w stosunku do zadań, w których wymienione zjawiska nie występują.
EN
The presented work describes results of numerical research of three phenomena polluting finite element solutions of thin- and thick-walled structures in the elastic range. Even though the origin of an improper solution limit, locking and boundary layer phenomena is different their influence on numerical solution is similar. All of them result in worsening convergence of the finite element solutions in comparison to the problems in which all of the mentioned phenomena do not occur.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.