W pracy przedstawiono analizę numeryczną konstrukcji rusztowania o skomplikowanym kształcie, które zostało wykonane z systemu modułowego ROTAX firmy Altrad Mostostal. W odniesieniu do tego rusztowania przeanalizowano dwanaście przypadków obliczeniowych, na podstawie których zbadano wpływ stosowanych połączeń i imperfekcji na stateczność konstrukcji oraz rozkład naprężeń w elementach konstrukcji. Z przedstawionych badań wynika, że zalecenia normowe, narzucające uwzględnianie imperfekcji i wykonywanie obliczeń według teorii II rzędu nie są uzasadnione dla wszystkich konstrukcji rusztowań. Z drugiej strony stosowanie w modelu numerycznym połączeń podatnych, także zalecane przez normy, przybliżają wyniki do rzeczywistych a naprężenia, otrzymane w ten sposób, są większe niż w przypadku połączeń przegubowych.
EN
The paper deals with a numerical analysis of a scaffold structure of complex form. The structure was erected with the ROTAX modular system of Altrad Mostostal. Twelve cases were analyzed and on the basis of their results the research on the effect of the applied joints and imperfections on the buckling and the distribution of stresses in the structure elements was carried out. It can be concluded that the standard recommendations for including imperfections and the second order theory in the calculations are unfounded for all scaffolds. Some other standard recommendation for the application of flexible joints in numerical models result in better approximation of the expected real results. The stresses for such models are bigger than those obtained for the model with articulated joints.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Praca poświęcona jest analizie numerycznej i badaniom doświadczalnym aluminiowego pręta dwugałęziowego z przewiązkami, poddanego działaniu siły ściskającej. Pręt został podparty wykratowaniem w celu uzyskania wyboczenia z płaszczyzny konstrukcji. W badaniach analizowano wpływ przewiązek na nośność i stateczność pręta złożonego. Przedstawione są rezultaty analiz geometrycznie i fizycznie nieliniowych z uwzględnieniem trzech typów imperfekcji, dla modelu powłokowego konstrukcji. Przedstawione zostały zależności między obciążeniem konstrukcji i jej deformacją na kierunku działającej siły, z uwzględnieniem liczby zastosowanych przewiązek oraz wielkości zadanych imperfekcji.
EN
The present research shows the results of experimental and numerical analyses of builtup cross section bar made of aluminium. The stability analyses and non-linear static analyses are investigated for the shell model of structure. For structures with a different number of battens, critical load and limit load are calculated. The influence of geometrical imperfection is investigated. The differences between experimental and numerical results are discussed.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The purpose of this paper is to establish three dimensional (3D) finite element (FE) models capable of predicting the behaviour of steel end-plate beam-to-column joints. Extensive experimental investigations were conducted using the variation of geometric parameters of end-plates, differentiating the section size and configuration of the columns and beams, and finally applying different bolts arrangement, their number and bolt size, all this in order to develop a standard design procedure for the joints considered. FE models proposed in the literature are intended to validate the experimental results in order to predict the behaviour of a wider range of joints than that examined in the laboratory testing, without the need for further expensive experiments. Successful modelling using FE approach is beneficial because of offering a tremendous time and cost saving that allows for an optimization exercise to be performed and the development of innovative solutions, e.g. practical application of joints with thinner end plates than those used nowadays in engineering practice. In this paper end-plate joint 3D FE models composed of shell and beam elements or brick elements are examined and validated against available experimental results. Highly detailed 3D finite element models are developed using the ABAQUS computer code. These complex models are accounted for material nonlinearity, large displacements, friction and contact behaviour as well as material and geometric imperfections. The developed models are applied for incremental one cycle analysis of steel end-plate joints, starting from the elastic range, and performed through the plastic and strain hardening ranges up to the joint failure. Comparisons with available experimental data results show that the models developed herein have a high level of accuracy provided that the model parameters are properly calibrated. Finally, practical conclusions for engineering applications are drawn.
PL
W ciągu ostatnich kilkunastu lat przeprowadzono szereg badań doświadczalnych podatnych węzłów stalowych z blachami czołowymi, uwzględniając zmienność parametrów geometrycznych blach czołowych, zróżnicowane wymiary oraz konfiguracje belek i słupów, a także różne średnice śrub, ich liczbę i rozmieszczenie, po to by sformułować normowe procedury projektowania rozpatrywanych typów węzłów. Duże nakłady finansowe oraz czasochłonność przygotowania i przeprowadzenia badań doświadczalnych, w szczególności na układach elementów w skali naturalnej, są jednak pewnym ograniczeniem w opracowaniu ogólnych procedur projektowania węzłów. Narzędziem pozwalającym na pokonanie tych ograniczeń są symulacje numeryczne przeprowadzone na odpowiednio dobranych modelach. W celu uwiarygodnienia wstępnych rezultatów analizy numerycznej, porównuje się je z wynikami przeprowadzonych badań doświadczalnych. Prawidłowo dobrane modele MES, pozwalają na optymalizację stosowanych już rozwiązań konstrukcyjnych oraz opracowanie innowacyjnych rozwiązań, np. zastosowanie węzłów z blachami czołowymi cieńszymi niż te stosowane obecnie w praktyce inżynierskiej. Celem pracy jest przedstawienie, opracowanych przez autorów przestrzennych modeli MES, zdolnych do przewidywania zachowania się podatnych węzłów stalowych w doczołowych połączeniach śrubowych. Przeprowadzono symulacje numeryczne z wykorzystaniem systemu ABAQUS, przy zastosowaniu dwóch różnych technik modelowania. Obie metody pozwoliły na budowę trójwymiarowych modeli węzłów podatnych z blachami czołowymi, o różnych założeniach dotyczących np. wyboru typu elementu skończonego, warunków brzegowych oraz zagadnień kontaktowych. Do walidacji wyników z modelowania numerycznego MES wykorzystano wyniki badań doświadczalnych. W modelowaniu uwzględniono nieliniowość materiałową, zakres dużych przemieszczeń, zjawiska kontaktu między elementami składowymi węzła oraz imperfekcje badanych elementów próbnych. Wyniki analizy numerycznej porównano z rezultatami badań doświadczalnych, prezentowanych na wykresach zależności siła - przemieszczenie monitorowanych punktów elementów próbnych oraz charakterystyk moment - obrót analizowanych węzłów. Wysoki stopień zgodności wyników symulacji numerycznych z wynikami eksperymentalnymi potwierdza wiarygodność opracowanych modeli MES.
Przedstawiono wyniki analizy wpływu odkształceń ścian cienkiej stalowej powłoki walcowej na bezpieczną eksploatację silosów. Stwierdzono, że w zdeformowanej strefie ścian powłoki nie są spełnione warunki graniczne nośności i użytkowalności rozciąganego i jednocześnie zginanego przekroju pierścieniowego. Wskazano na brak jednoznacznych unormowań prawnych w zakresie eksploatacji i modernizacji konstrukcji. Podano sposób wzmocnienia.
EN
The paper presents analysis of the influence of deformation of thin walled cylindrical shell on safe exploitation of steel tanks. Steel elements of the investigated tank were tensioned and bended simultaneously. It was proved that in the permanent deformed part of walls the limit states conditions were not satisfied. It was indicated that obligatory Standards are no unmistakable taking into consideration exploitation and modernizing works.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Praca przedstawia wyniki analizy nośności blachownic stalowych dla różnych układów żeber i otworów wyciętych w środniku. Bada się stateczność globalną i lokalną. Analizy prowadzi się metodą elementów skończonych z zastosowaniem elementów typu powłokowego. Przeprowadzono zarówno analizy liniowe jak i nieliniowe z uwzględnieniem wstępnych imperfekcji geometrycznych. Wyniki analiz potwierdziły, że zarówno konfiguracja użebrowania jak i rozmieszczenie oraz kształt otworów w środniku mają bardzo duży wpływ na nośność blachownic, co uzasadnia celowość podjętych badań.
EN
The stability of girders with various orthogonal and diagonal configurations of ribs is studied using FEM with shell elements. Linear stability analysis was carried out for a numerous set of rib configurations, with variable web thickness and different shapes of openings. Nonlinear stability analyses accounting for initial geometric imperfection were performed for a beam with orthogonal ribs and its counterpart with diagonal ones. Linear and nonlinear analyses demonstrated that a rationally designed configuration of ribs and openings can strongly improve the stability response of girders. Diagonal configuration proved to be more favorable.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.