Wytrzymałość i stateczność belek - słupów trójwarstwowych

• Autorzy: Magnucki, K.

Warianty tytułu

EN

Strength and buckling of sandwich beams-columns

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem pracy są belki-słupy trójwarstwowe poddane zginaniu lub osiowemu ściskaniu. Przedstawiono dwa modele belki-słupa trójwarstwowego. Równania równowagi dla obu modeli zapisano, korzystając z zasady stacjonamości całkowitej energii potencjalnej. Wyznaczono ugięcia oraz naprężenia w badanych belkach. Sformułowano i rozwiązano problem wyboczenia ogólnego słupów. Wyniki rozwiązań analitycznych porównano z badaniami numerycznymi MES, a także z eksperymentem dla wyboczenia ogólnego.

EN

The subject of the paper are sandwich beams loaded in four-point bending or axially compressed. Two models of the beams are presented. The equation of equilibrium is obtained based on the principle of stationary total potential energy. The analytical solution of this equation is composed of hyperbolic functions. Numerical calculations are realized for a family of sandwich beams with different mechanical properties of the core. Moreover, FEM investigations are realized. Results of both methods for global buckling are compared with experimental tests.

Słowa kluczowe

PL

belka trójwarstwowa; naprężenie; wytrzymałość; stateczność; wyboczenie

EN

three-layered beam; stress; strength; stability; buckling

• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 11, nr 42
• Strony: 249-258
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz.

Twórcy

autor

Magnucki, K.

• Instytut Mechaniki Stosowanej, Politechnika Poznańska,

Bibliografia

• 1. Birman V.: Dynamic wrinkling in sandwich beams. “Composites”: Part B 2004, Vol.35, p.665-672.
• 2. Carrera E.: An assessment of mixed and classical theories on global and local response of multilayered orthotropic plates. “Composite Structures” 2000, Vol.50, p.183-198.
• 3. Carrera E.: Historical review of Zig-Zag theories for multilayered plates and shells. “Applied Mechanics Reviews”, ASME, 2003, Vol.56 (3), p.287-308.
• 4. Chakrabarti A., Chalak H.D., Mohd A.I., Abdul H.S.: A new FE model based on higher order zigzag theory for the analysis of laminated sandwich beam with soft core. “Composite Structures” 2011, Vol.93, p.271-279.
• 5. Fagerberg L., Zenkert D.: Imperfection-induced wrinkling material failure in sandwich panels. “Journal ofSandwich Structures and Materials” 2005, Vol.7, p.195-219.
• 6. Godzimirski J.: Wytrzymałość doraźna konstrukcyjnych połączeń klejowych. Warszawa: WNT, 2002.
• 7. Hadi B. K.: Wrinkling of sandwich column: comparison between finite element analysis andanalytical solutions. “Composite Structures” 2001, Vol.53, p.477-482.
• 8. Jasion P., Magnucki K.: Wyboczenie-zmarszczenie okładziny belki trójwarstwowej przy czystym zginaniu. „Modelowanie Inżynierskie” 2011, nr 41, t. 10, s. 151 - 156.
• 9. Jasion P., Magnucka-Blandzi E., Szyc W., Wasilewicz P., Magnucki K.: Global and local buckling of a sandwich beam-rectangular plate with metal foam core. In: The 6th International Conference on Thin-Walled Structures. Timisoara, Romania 2011, p. 707¬714.
• 10. Koissin V., Shipsha A., Skvortsov V.: Effect of physical nonlinearity on local buckling in sandwich beams. “Journal of Sandwich Structures and Materials” 2010, Vol.12, p.477- 494.
• 11. Lopatin A.V., Morozov E.V.: Symmetrical facing wrinkling of composite sandwich panels. “Journal ofSandwich Structures and Materials” 2008, Vol.10, p.475-496.
• 12. Magnucka-Blandzi E., Magnucki K.: Effective design of a sandwich beam with a metal foam core. “Thin-Walled Structures” 2007, Vol.45(4), p.432-438.
• 13. Magnucka-Blandzi E.: Mathematical modelling of shear effect of sandwich beam. In: Conference on Numerical Analysis and Applied Mathematics”, T.E. Simons et al (Eds.), 2010, p.2081-2084.
• 14. Magnucka-Blandzi E.: Stateczność belek i płyt trójwarstwowych oraz belek cienkościennych kształtowanych na zimno. Rozprawy nr 449. Poznań: Wyd. Pol. Pozn., 2010.
• 15. Magnucki K., Ostwald M. (red.): Stateczność i optymalizacja konstrukcji trójwarstwowych. Poznań, Zielona Góra: Wyd. Inst. Technologii Eksploatacji w Radomiu, 2001.
• 16. Magnucki K., Jasion P., Magnucka-Blandzi E., Paczos P.: Local elastic buckling of thin- walled channel beams and sandwich beams. In: The Sixth M.I.T. Conference on Computational Fluid and Solid Mechanics - Focus: Advances in Solids & Structures. Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA, 2011.
• 17. Magnucki K., Jasion P., Szyc W., Smyczyński M.: Strength and buckling of a sandwich beam with thin binding layers between faces and a metal foam core. In: The 2011 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics, ASEM’11, Seoul, Korea, 2011, p.826-835.
• 18. Magnucki K., Jasion P., Smyczyński M.: Modelowanie belek trójwarstwowych. W: II Kongres Mechaniki Polskiej. Poznań 2011.
• 19. Magnucki K.: Wytrzymałość i stateczność belek trójwarstwowych. W: XII konf. nauk.- tech. „Techniki Komputerowe w Inżynierii”. Słok k. Bełchatowa, 2011, p.25-26.
• 20. Meyer-Piening H.R.: Sandwich plates: stresses, deflection, buckling and wrinkling loads - a case study. “Journal ofSandwich Structures and Materials” 2006, Vol.8, p.381-394.
• 21. Michalak B.: Płyty kompozytowe.(pod red. C. Woźniaka) W: Mechanika Techniczna, Mechanika sprężystych płyt i powłok. T.VIII. Warszawa: Wyd. Nauk. PWN, 2001, s.542- 568.
• 22. Paczos P., Zielnica J., Wasilewicz P.: Limit load of a rectangular plate with metal foam core with application to sandwich beam. In: The 6th Int. Conference on Thin-Walled Structures. Timisoara, Romania 2011, p. 747-754.
• 23. Romanów F.: Wytrzymałość konstrukcji warstwowych : statyka, stateczność, drgania, badania doświadczalne. Zielona Góra: Wyd. WSI, 1995.
• 24. Szyc W., Laszczyk Z., Magnucki K.: Elastic buckling compressed sandwich cylindrical panel with three edges simply supported and one edge free. “Thin-Walled Structures” 2006, Vol.44,p.910-918.
• 25. Vinson J.R.: Sandwich structures. “Applied Mechanics Reviews”, ASME, 2001, Vol.54 (3),p.201-214.
• 26. Woźniak M.: Interakcja płyty z podłożem sprężystym. (pod red. C. Woźniaka) Mechanika Techniczna, Mechanika sprężystych płyt i powłok. T.VIII, Warszawa: Wyd. Nauk. PWN, 2001, s.500-541.