W pracy zaproponowano model skończenie elementowy do analizy stateczności ram o prętach cienkościennych i dowolnym przekroju poprzecznym otwartym. W pracy potraktowano obszar węzła jako obiekt przestrzenny, modelowany elementami powłokowymi i dyskretyzację belkowymi elementami cienkościennymi połączono z przestrzenną dyskretyzacją węzłów. Do konsystentnego połączenia modelu powłokowego z modelem belkowym wykorzystano równania więzów dla sformułowania tzw. elementów przejściowych.
EN
In the paper a finite element model in analysis of thin-wall structures is presented. The standard discretization using beam thin-walled elements is connected with the space discretization of the some parts of the frame. Transition elements are used for consistent coupling between shell (3D) and beam (1D) elements.
W artykule tym przedstawiono opis wariacyjny kompozytowych prętów cienkościennych. Zostały podane podstawowe określenia geometryczne, kinematyka oraz równanie wariacyjne tych ustrojów. Poprawność przedstawionej teorii sprawdzono na przykładzie.
EN
In this paper the variational description of the thin-walled composites beams with closed cross-section is presented. The fundamental geometry relations, kinematics assumptions and variational equation are given here. The correctnses of the the
W artykule przedstawiono modyfikację teorii stateczności metodą elementów skończonych. Omówiono zależności ze szczególnym uwzględnieniem wektorowego opisu generacji bimomentów (a tym samym deplanacji) wynikającego ze sposobu przekazywania obciążenia pomiędzy elementami.
EN
Bucking theory modification for thin walled rod element used for modeling and engineering analyses by means of finite elements method is presented in the article. There are described the equations, especially those with vector description of bimoments generation (also deplanation) resulting from the way the loads are propagated between rod elements.
Przedstawiono przegląd zastosowań analizy wrażliwości pierwszego rzędu do konstrukcji cienkościennych o przekroju otwartym. Przyjęto podstawowe założenia klasycznej teorii prętów cienkościennych o przekroju nieodkształcalnym. Podano przykłady wyznaczania wariacji przemieszczeń, sił wewnętrznych, obciążeń krytycznych oraz częstości i postaci drgań skrętnych prętów cienkościennych od zmian rożnego typu zmiennych projektowych zarówno w ujęciu ciągłym jak i dyskretnym. Przedyskutowano dokładność otrzymanych rozwiązań oraz możliwość ich uogólnienia na ramy i ruszty.
EN
A review of application of first order sensitivity analysis for thin-walled structures with open cross-section is presented. The classical assumptions of theory of thin-walled bars with nondeformable cross-section are taken into consideration. Some examples of determination of variations of displacements, internal forces, critical loads, frequencies and modes of torsional vibration of thin-walled due to different type of design variables, both continuous and discrete, are given. An accuracy of the solutions obtained and possibility of its generalization on frames and grid structures are discussed.
W pracy tej rozpatrzono skręcanie swobodne (Saint Venanta) i skrępowane (występuje deplanacja) kompozytowych prętów cienkościennych o profilu zamkniętym. Określono pola przemieszczeń, odkształceń i naprężeń zmienne na obwodzie i grubości pręta. Wyniki porównano z programem ANSYS.
EN
In this paper uniform (Saint Venant) and nonuniform (with warping) theory of torsion of thin walled composite beams with closed cross-section is developed. Introduced here displacement, strain and stress field is changed on the contour and on the thickness of the cross-section. Results are compared with ANSYS program.
W artykule przedstawiono przestrzenny model ogniwa manipulatora w postaci pręta cienkościennego o przekroju skrzynkowym zamkniętym. Podano rozwiązania równań różniczkow7ch opisujących drgania wzdłużno-giętno- skrętne pręta cienkościennego. Rozwiązania te umożliwiają wyznaczenie podatności dynamicznych pręta cienkościennego, które z kolei stanowią dane do modelowania manipulatora w postaci hipergrafu.
EN
ln this paper a 3-dimensional model of an manipulator link is presented. The link is a thin-walled bar characterized by a closed box cross-section. Differential equations are used to determine lenghtwise, torsionall and flexible vibrations of the bar. On the base of these equations dynamical flexibility of the bar is determined, which is an input data to model the manipulator with the aid of hypergraphs.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The first order variation of critical buckling load of thin-walled columns with bisymmetric open cross-section due to some variations of the design variables such as: cross-section dimensions, or material characteristics is derived. The considerations are based on the classical linear theory of thin-walled beams with non-deformable cross-section. The influence of the residual welding stresses is taken into account. In the numerical examples dealing with I-column the functions describing the effect of the variation of the dimensions of the flange and some parameters describing the residual welding stresses on the critical load of torsional buckling are found. The linear approximation of the exact relationship of the critical load of torsional buckling due to variations of the design variable is determined and the approximation error is discussed.
PL
Wyznaczono pierwszą wariację siły krytycznej wyboczenia skrętnego słupa o przekroju bisymetrycznym otwartym względem zmiennych projektowych. Przyjęto, że wariacje zmiennych projektowych opisują niedokładności geometrii przekroju poprzecznego i parametry naprężeń powalcowniczych lub pospawalniczych. Przyjęto założenia klasycznej teorii prętów cienkościennych o nieodkształcalnym przekroju poprzecznym. Przyjęto trzy alternatywne rozkłady naprężeń powalcowniczych lub pospawalniczych. W przykładzie numerycznym zbadano wrażliwość siły wyboczenia skretnego słupa o przekroju dwuteowym przy wariacji wymiarów półek i wariacji naprężeń powalcowniczych. Wyznaczono funkcje podcałkowe wrażliwości opisujące wpływ punktowych zmian parametrów projektowych wzdłuż długości pręta na wartość siły krytycznej. Wyznaczono liniową aproksymację względnej wartości siły krytycznej pręta przy zmianach wymiarów przekroju poprzecznego półek i wartości naprężeń powalcowniczych.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zagadnienie miejscowej utraty stateczności ściskanej półki cienkościennego kształtownika giętego sprowadzono do analizy wyboczenia jednostronnie sprężyście zamocowanej ,,na obrót" płyty przęsłowej przy udziale obciążeń wywołujących zmienność naprężeń w kierunku jej długości. Zaproponowano funkcję ugięcia umożliwiającą modelowanie warunków brzegowych na jednej krawędzi podłużnej od swobodnego podparcia, przez sprężyste zamocowanie w środniku elementu cienkościennego, do pełnego utwierdzenia. Wyznaczono wykresy płytowych współczynników wyboczeniowych w zależności od stopnia sprężystego zamocowania krawędzi podłużnej.
EN
The problem of local stability of a compressed flange of a cold-formed thin-walled member was reduced to the buckling analysis of the internal plate one-sidedly elastically restrained "on rotation" with the participation of loadings generating the variation of stresses in the direction of its length. Deflection function (4) was proposed to enable modeling of boundary conditions on one longitudinal edge from a simple support, through elastic restraint in the web of a thin-walled member, to a built-in edge. Plots of plate buckling coefficient (k) depending on the degree of elastically restrained longitudinal edge were determined.
W pracy podano sposób wyznaczenia linii wpływowych wariacji kąta skręcenia siły wyznaczonego w dowolnym punkcie ramy zbudowanej z prętów cienkościennych ze względu na zmiany sztywności stężeń poprzecznych. Porównano dwa modele ramy: a) dwuwymiarowy - zastosowano powłokowe elementy MES i b) jednowymiarowy - klasyczna teoria prętów cienkościennych z zastosowaniem superelementu naroża ramy. Wskazano, że zastosowanie superelementu węzła daje dużą zgodność wyników z modelem dwuwymiarowym. Wykorzystano program MSC Nastran.
EN
In the paper the notion of constrained similar systems has been introduced. There have been considered nonholonomic systems on which constraints of the from dy = (tgφ)dx, where x, y, φ are generalized coordinates. It has been shown that a unified mathematical model for the similar systems under consideration can be formed.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki optymalnego kształtowania przekroju poprzecznego pręta cienkościennego o profilu dwuteowym. Rozpatrzono pręt ściskany siłą na mimośrodzie. Zastosowano założenia Własowa oraz uwzględniono wpływ przemieszczeń na wielkości sił przekrojowych. Obliczenia wykonano, opierając się na własnym programie numerycznym, w którym jako funkcję celu przyjęto minimum maksymalnego przemieszczenia przy zachowaniu stałej objętości materiału pręta.
EN
The paper presents the results of the optimal design of a thin-walled beam of I-cross section subjected to eccentric compression. The Vlasov theory assumptions are used taking into acconut the influence of the displacements on section forces. The goal function is defined as the minimum of the maximum displacement, under constant volume condition. The numerical analysis is performed by means of the authors. own numerical program.
The paper deals with a way of spectral tuning of structures consisting . Of thin-walled beams cross-sections of which are assembled from open branches triangle and quadrangle closed chambers. The dynamic analysis is based on the Vlasov's and Umanski's theories. For solving of the equation of motion the fem is used. A succesive approximation method is used for the timing process.
PL
W pracy przedstawiono sposób dostrajania widmowego struktur składających się z cienkościennych prętów z gałęziami otwartymi oraz trójkątnymi i czworokątnymi zamkniętymi przestrzeniami. Analiza dynamiczna bazuje na teorii Własowa i Umanskiego. Równania ruchu rozwiązano metodą elementów skończonych. W procesie dostrajania zastosowano metodę kolejnych przybliżeń.
Przedstawiono wyniki analizy dynamicznej budynku wysokiego, modelowanego jako cienkościenny pręt kompozytowy. W zamieszczonych przykładach rozważano budynek o wysokości 300 m, który potraktowano jako pręt całkowicie utwierdzony w podłożu.
EN
The proposal of composite bar model application to vibration analysis of tall building is presented. It is a continuation of previous investigations in the domain. The considered problem was solved by Difference Matrix Equation Method. The method uses set of four dependent motion equations, producing in result so called 3D-time stiffness matrix of the problem or dynamical stiffness matrix. The metod may be applied to analysis of statical and dynamical a tall buildings behaviour.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zagadnienie lokalnej utraty stateczności ściskanej półki, cienkościennego elementu zginanego o niesymetrycznym przekroju, sprowadzono do analizy wyboczenia płyty przęsłowej. Rozważania przeprowadzono dla modelu niesymetrycznie sprężyście zamocowanej „na obrót” płyty przy udziale obciążeń wywołujących zmienność naprężeń w kierunku jej długości. Zaproponowano funkcję ugięcia umożliwiającą modelowanie niesymetrycznych warunków brzegowych na obu krawędziach podłużnych. Wyznaczono wykresy płytowych współczynników wyboczeniowych dla wzajemnie różnych stopni sprężystego zamocowania krawędzi.
EN
The problem of local stability loss of the compressed flange of a bent thin-walled member with unsymmetrical section was reduced to the buckling analysis of a double-sided unsymmetrical elastically restrained “on the rotation” internal plate (Fig.1) with the participation of loads generating stresses variation in the direction of its length. Deflection function was proposed to enable modelling of unsymmetrical boundary conditions on both longitudinal edges. Plots of plate buckling coefficient for mutually different degrees of elastically restrained longitudinal edges are determined.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono w postaci schematu procedury obliczeniowej sposób wykorzystania pakietu obliczeniowego Mathematica do rozwiązania zagadnień skręcania wieloprzęsłowych, pryzmatycznych prętów cienkościennych o przekroju otwartym znajdujących się w ośrodku obrotowo-sprężystym typu Winklera. Zaprezentowano ponadto przykłady wykorzystania wyprowadzonego rozwiązania do obliczeń statycznych skręcanego pręta ciągłego w ośrodku obrotowo-sprężystym, a także sporządzania linii wpływu przemieszczeń i sił przekrojowych.
EN
Computational procedure as a flowchart, implemented by Mathematica package, to solve torsion problems of continuous, prismatic thin-walled opened members situated in a Winkler rotational-elastic environment is presented. Moreover, examples of the derived solution are shown as applied in static calculations of torsional continuous members in rotational-elastic environment. Graphs of influence lines and internal forces are attached. Mathematica package allows derivation of a solution of complex non-uniform torsion of freely loaded continuous thin-walled opened cross section. Members can be flexibly supported and be situated in a Winkler rotational-elastic medium influencing along shear centre axis. One of the benefits is that Mathematica does not require proficient knowledge of distributions, which is necessary using solutions given by Gosowski [1, 2]. The accuracy of the obtained particular results was compared to examples published in [1] and the difference is not greater than 2%. Furthermore, the solutions were verified by FEM commercial software SOFiSTiK using bar elements with 7 DOF in each node. For default values of cross section characteristics calculated by the software the biggest discrepancy reached almost 37%. The accuracy may be increased through manual setting of warping resistance Iw and especially torsional inertia It. Thus the obtained results are exactly the same as the values calculated by Mathematica.
15
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.