Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Temperature Field Effect on Dynamic Stability Response of Three-layered Annular Plates for Different Ratios of Imperfection

Pawlus Dorota

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2023

|

Vol. 45, nr 2

158--173

EN

The paper presents the temperature field effect on the dynamic stability problem of plates with imperfection. The main objective is to conduct numerical investigations which show the relations between the imperfection ratio and plate dynamic response in a thermal environment. The plate is composed of three layers: thin facings and a thicker core. The plate can be loaded mechanically and thermally or only thermally. The facings are mechanically compressed with the forces acting in a plane. The temperature field model is defined by the temperature difference, which occurs between the plate edges. Two plate models are examined as follows: built using the approximation methods – orthogonalization and finite differences – and composed of finite elements. The analytical and numerical solution procedure is the main one, which is the proposal to perform the problem analysis. The plate reaction is described by the obtained values of the critical temperature differences for plates loaded only thermally and by the critical mechanical load sand the corresponding temperature differences for plates loaded mechanically and subjected to the uncoupled temperature field. The effect of the plate imperfection ratio under time-dependent loads is shown by numerous observations and results, which are shown graphically. The importance of the imperfection ratio on the plate’s dynamic stability response in complex loading conditions is studied.

2

Dynamic response control of three-layered annular plate due to various parameters of electrorheological core

Pawlus D.

Archive of Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. LXIII, nr 1

73--91

EN

The paper presents dynamic responses of annular plate composed of three layers. The middle layer of the plate has electrorheological properties expressed by the Bingham body model. The plate is loaded in the plane of facings with time-dependent forces. The electrorheological effect is observed in the area of supercritical plate behaviour. The influence of both material properties and geometrical dimensions of the core on plate behaviour is examined. The problem is solved analytically and numerically using the orthogonalization method and the finite difference method. Comparison of the results obtained using the finite difference and the finite element methods for a plate in critical state is shown. The numerical calculations are carried out for axisymmetric and asymmetric plate modes. The presented diagrams show the plate reaction to the changes in values of plate parameters and indicate that the supercritical control of plate work is possible.

PL

W pracy przedstawiono dynamiczne odpowiedzi pierścieniowej trójwarstwowej płyty poddanej obciążeniom zmiennym w czasie. Struktura płyty złożona jest z trzech symetrycznych warstw: cienkich, stalowych okładzin i cienkiego rdzenia o właściwościach elektroreologicznych wyrażonych cechami cieczy Binghama. Płyta obciążona jest w płaszczyźnie okładzin siłami równomiernie rozłożonymi na obwodzie, liniowo szybko narastającymi w czasie. W momencie dynamicznej utraty stateczności płyty o sprężystych własnościach rdzenia pokrytyczne zachowanie płyty sterowane jest parametrami materiałowymi i geometrycznymi jej rdzenia o cechach elektroreologicznych. Zagadnienie dynamicznych ugięć płyty rozwiązano analitycznie i numerycznie wykorzystując metodę ortogonalizacyjną i metodę różnic skończonych. Ocenę wartości parametrów krytycznych płyty przeprowadzono wykorzystując także metodę elementów skończonych. Obliczeniom numerycznym poddano płyty, których utarta stateczności dynamicznej ma postać osiowosymetryczną, jak i płyty obwodowo pofalowane. Liczne wyniki obliczeń pokazują wrażliwość struktury badanej płyty na niewielkie wahania wartości parametrów materiałowych i geometrycznych rdzenia. Obserwacje potwierdzają możliwość sterowania pokrytyczną pracą płyty i jej wykorzystania jako elementu tzw. konstrukcji inteligentnej.

3

Modelowanie sprężystych prostokątnych płyt trójwarstwowych z rdzeniem falistym zginanie i wyboczenie

Magnucki K., Kruś M., Kuligowski P., Wittenbeck L.

Modelowanie Inżynierskie

|

2012

|

T. 12, nr 43

145-154

PL

Przedmiotem pracy jest prostokątna płyta trój warstwowa z rdzeniem falistym poddana zginaniu i ściskaniu. Opisano właściwości geometryczne przekrojów płyty oraz jej sztywności. Wyznaczono analitycznie i numerycznie - MES ugięcia i obciążenia krytyczne. Wyniki obliczeń z dwóch metod porównano.

EN

The subject of the paper is a sandwich rectangular plate with corrugated core. Geometric properties and rigidities of the plate are described. Analytical and numerical - FEM calculations are presented. Results of both methods for bending and global buckling compared.

4

Dynamic stability of three-layered annular plates with viscoelastic core

Pawlus D.

Archive of Mechanical Engineering

|

2008

|

Vol. LV, nr 1

27-55

EN

Three-layered, annular plate with viscoelastic core is subjected to loads acting in the plane of the plate facings. One formulates the dynamic, stability problem concerning the action of time-dependent compressive stress on a plate with imperfection. This problem has been solved. One created the basic system of differential equations in which the approximation finite difference method was used for calculations. The essential analysis of the problem was concentrated on evaluation of the influence of the plate imperfection rate and the rate of plate loading growth on the results of calculation of critical parameters at the moment of loss of plate stability. It determines the analysed problem of sensitivity of the plate to imperfection and loading. In the evaluation of the dynamics of this problem, the dynamic factor defined as the quotient of the critical, dynamic load to the static one was used. The idea of dynamic factor and the type of the accepted criterion of the loss of plate stability were taken from the Volmir's work. The observations were confirmed by comparable results of calculations of plate models built in finite element method using the ABAQUS system. The analysis of the stress state in an exemplary plate model calculated in FEM demonstrated the importance of the strength condition in total evaluation of the plate work. One achieved satisfactory correctness of results in both methods.

PL

W pracy przedstawiono rozwiązanie zagadnienia stateczności dynamicznej pierścieniowej płyty trójwarstwowej z miękkim, lepkosprężystym rdzeniem. Rozważaniom poddano przypadek płyty dwustronnie utwierdzonej przesuwnie, o symetrycznej strukturze poprzecznej, ściskanej na wewnętrznym brzegu jej okładzin liniowo narastającym w czasie obciążeniem. W przedstawionym rozwiązaniu zagadnienia wykorzystano dwie metody: metodę różnic skończonych i metodę elementów skończonych. Metodę różnic skończonych zastosowano w wyprowadzeniu i numerycznym rozwiązaniu postaci podstawowego układu równań różniczkowych (34), (35), (36) analizowanej płyty z rdzeniem lepkosprężystym. Obliczenia metodą elementów skończonych prowadzono wykorzystując system ABAQUS dla przedstawionego w pracy modelu badanej płyty. Otrzymane dwoma metodami wyniki numerycznych obliczeń porównano uzyskując dobrą ich zgodność. W analizie problemu szczególną uwagę zwrócono na wpływ stopnia ugięcia wstępnego i prędkość obciążania analizowanej płyty na wartości krytycznych jej parametrów wyznaczonych w momencie utraty stateczności dynamicznej płyty. W wyznaczeniu utraty dynamicznej stateczności płyty przyjęto kryterium przedstawione w pracy [23]. W ocenie prezentowanych wyników dynamicznych i statycznych obciążeń krytycznych wykorzystano współczynnik dynamiczny Kd będący ilorazem tych wielkości. Obserwowane znaczące różnice wartości dynamicznych obciążeń krytycznych płyt o różnym stopniu ich wygięcia wstępnego i zmiennej prędkości obciążania wskazały na istotną imperfekcyjną i obciążeniową wrażliwość badanej płyty i ważny udział obu badanych parametrów w ocenie wyników końcowych. Wykorzystując metodę elementów skończonych wyniki uzupełniono analizą stanu naprężeń krytycznych wyznaczonych w momencie utraty stateczności płyty.

5

Calculation of three-layered annular plates under lateral loads

Pawlus D.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2003

|

Vol. 25, nr 3-4

89-109

EN

The paper deals with the annular, three-layered plate with soft, elastic core under lateral load. Plate loaded in its surface can lose stability. Both in static and dynamic problems, the axially symmetrical form of loss of plate stability was analysed. The results were obtained for the case of a clamped plate loaded on inner perimeter. The values of critical, static loads of the plates under consideration are the result of solving the eigenproblem. In the dynamic problem, the plate is loaded with compressive stress proportionally increasing in time. The system of differential equations has been obtained. Time histories of deflections of three-layered plates are the solution to the differential equations obtained using numerical calculations. The loss of plate stability was determined according to the criterion presented in Volmir's book [9]. The results are presented graphically. The results obtained for three-layered plates are compared with the results for homogeneous plate without core layer.

PL

Przedstawiono rozwiązanie ugięć osiowosymetrycznych pierścieniowych płyt trójwarstwowych z rdzeniem sprężystym poddanych obciążeniom w ich płaszczyźnie. Płyta utwierdzona przesuwnie na obu brzegach jest poddana zmiennym, liniowo narastającym obciążeniom ściskającym, działającym na jej wewnętrzny brzeg. Poprzeczna struktura warstw płyty jest symetrycznie złożona z cienkich okładzin obciążonych zewnętrznymi siłami oraz grubszego, miękkiego, piankowego rdzenia. Geometrię zewnętrznych warstw płyty opisują nieliniowe związki płyt Karmana; deformacja poprzeczna odpowiada klasycznej teorii płyt warstwowych wykorzystującej hipotezę linii łamanej; ugięcia wstępne i dodatkowe poszczególnych warstw płyty są jednakowe. Wyznaczony układ równań różniczkowych rozwiązano, wykorzystując przybliżoną metodę różnic skończonych. Rozwiązanie stanowią przebiegi maksymalnych ugięć płyt w czasie postępującego obciążenia, ze wskazaniem punktu krytycznego (czasu, ugięcia) utraty stateczności płyty oraz pokrytyczną analizą ich zachowań. Jako kryterium utraty stateczności płyty przyjęto kryterium podane w pracy Volmira [9]. Analizę stateczności dynamicznej płyt warstwowych uzupełnia analiza stateczności statycznej, której wynikami są wartości krytycznych obciążeń statycznych płyt różniących się zarówno parametrami materiałowymi, jak i geometrycznymi rdzenia.

6

Dobór optymalnych wymiarów konstrukcji złożonej z powłoki stożkowej i płyty pierścieniowej

Joniak S.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2002

|

nr 18

183-188

PL

Konstrukcja, która podlega procesowi optymalizacji, składa się z płyty pierścieniowej i powłoki stożkowej. Brzegi płyty są podparte przegubowo, przy czym brzeg wewnętrzny ma możliwość obrotu wokół środka płyty. Fodparcie zewnętrznego brzegu płyty stanowi mniejsza podstawa powłoki stożkowej. Większa podstawa powłoki stożkowej jest również podparta przegubowo. Konstrukcja obciążona jest siłami obwodowymi przyłożonymi ^dc wewnętrznego brzegu płyty. Celem procesu optymalizacji jej stworzenie konstrukcji o minimalnej objętości. Proces ten opiera się o następujące warunki: warunki wytrzymałościowe płyty i powłoki, warunki statecznościowe płyty riowłoki.

EN

A thin-walled ring-shaped plate is simply supported at the inner edge. The outer edge is joined with the edge of a thin-walled conical shell. The contact zone of the plate and shell is a kind of free-support both for plate and shell. The other edge of the shell is also free-supported. The load is applied at the inner edge of the plate. Using the stress and stability conditions for the plate and shell a design is made for the structure with minimal materiał volume, assuming the different materials for plate and shell. The stability loss load for the plate is determined on the basis of own stability problem solution, and the critical load for the conical shell was taken from literature.