Analiza wyboczeniowa MES cylindrycznego silosu z blachy gładkiej zawierającego materiał sypki

• Autorzy: Wójcik, M. , Kuczyńska, N. , Tejchman, J.

Warianty tytułu

EN

Buckling FE analysis of cylindrical metal silo from plain sheets containing bulk solid

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono numeryczne wyniki analizy. Zachowanie materiału sypkiego opisano za pomocą hipoplastycznego prawa konstytutywnego. Przeprowadzono analizę geometrycznie i materiałowo nieliniową silosu bez imperfekcji geometrycznych i z imperfekcjami. Wyniki analizy wyboczeniowej MES z uwzględnieniem materiału sypkiego porównano z wynikami doświadczalnymi z literatury. Wyniki MES wyraźnie wskazują na zwiększenie o 6÷60% nośności wyboczeniowej silosu zawierającego materiał sypki w porównaniu z pustym silosem.

EN

The paper presents 3D buckling analysis results of a thin-walled cylindrical metal silo with and without bulk solids. The behaviour of the bulk solid was described with a hypoplastic constitutive model. Non-linear analyses with geometric and material non-linearity were performed with a perfect and an imperfect silo shell. Different initial geometric imperfections were considered. The influence of internally stored bulk solids on the buckling strength was compared with experimental results from the literature. The results clearly indicate a strengthening effect of 6-60% of the stored solid on the silo buckling strength.

Słowa kluczowe

PL

silos cylindryczny; blacha gładka; materiał sypki; model matematyczny; analiza wyboczeniowa; metoda elementów skończonych; MES (metoda elementów skończonych)

EN

cylindrical silo; plain sheet; bulk material; mathematical model; buckling analysis; finite element method; FEM

• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 70, nr 11
• Strony: 640--643
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il.

Twórcy

autor

Wójcik, M.

• Politechnika Gdańska

autor

Kuczyńska, N.

• Politechnika Gdańska

autor

Tejchman, J.

• Politechnika Gdańska

Bibliografia

• [1] Abaqus. Theory manual, version 6.10, Hibbit: Karlsson & Sorensen Inc., 2010.
• [2] PN-EN 1991-4 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 4: Silosy i zbiorniki, 2006.
• [3] Herle I., Gudehus G.: Determination of parameters of a hypoplastic constitutive model from properties of grain assemblies. "Mechanics of Cohesive-Frictional Materials", 4/1999.
• [4] Knödel P.: Stabilitatsuntersuchungen an kreiszylindrischen stahlernen Siloschussen. Dissertation. University of Karlsruhe, 1995.
• [5] Masin D.: Hypoplastic models for tine-grained soils. PhD Thesis, Charles University, Prague, 2006.
• [6] Rotter J.M., Zhang Q.: Elastic buckling of imperfect cylinders containing granular solid “J Struct. Eng.”, 1990;116:2253-71.
• [7] Tejchman J., Ummenhofer T.: Bedding effect in bulk solids in silos: experiments and a polar hypoplastic approach. Thin-Walled Structures, 37/2000.
• [8] Timoschenko S.P.:Einige Stabilitatsprobleme aus der Elastizitatstheorie. Z Math Phys 1910;58:337-85.
• [9] Ummenhofer T.: Stabilitatsverhalten imperfekter zylindrischer Stahlsiloschalen - experimentelle und numerische Untersuchungen. Dissertation, University of Karlsruhe, 1996.
• [10] von Wolffersdorf P.A.: A hypoplastic relation for granular materials with the predefined limit state surface. "Mechanics of Cohesive-Frictional Materials", 1/1996.