Notice: Undefined index: linkPowrot in C:\wwwroot\wwwroot\publikacje\publikacje.php on line 1275
Publikacje
Pomoc (F2)
[64210] Artykuł:

Zakrzywione pręty cienkościenne o przekroju bisymetrycznym

(Bisymmetric curved thin-walled rods)
Czasopismo: Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture   Tom: XXXIV, Zeszyt: 64 (3/I/17), Strony: 583-594
ISSN:  2300-5130
Opublikowano: 2017
 
  Autorzy / Redaktorzy / Twórcy
Imię i nazwisko Wydział Katedra Do oświadczenia
nr 3
Grupa
przynależności
Dyscyplina
naukowa
Procent
udziału
Liczba
punktów
do oceny pracownika
Liczba
punktów wg
kryteriów ewaluacji
Roman Bijak WBiAKatedra Mechaniki, Konstrukcji Metalowych i Metod Komputerowych *Niespoza "N" jednostkiInżynieria lądowa, geodezja i transport334.50.00  
Leszek Chodor WBiAKatedra Mechaniki, Konstrukcji Metalowych i Metod Komputerowych *Niespoza "N" jednostkiInżynieria lądowa, geodezja i transport334.50.00  
Grzegorz Kołodziej Niespoza "N" jednostki33.00.00  

Grupa MNiSW:  Publikacja w recenzowanym czasopiśmie wymienionym w wykazie ministra MNiSzW (część B)
Punkty MNiSW: 9


DOI LogoDOI     Web of Science LogoYADDA/CEON    
Słowa kluczowe:

pręt zakrzywiony  pręt cienkościenny  przekrój bisymetryczny  aproksymacja  obrót  przekrój  model Reissnera  MES  rozwiązanie analityczne  pręt kołowy 


Keywords:

space-curved rod  thin-walled rod  bisymmetric cross-section  finite rotations  Reissner model  isoparametric formulation  circular arch  analytic solution 



Streszczenie:

W pracy przedstawiono geometrycznie nieliniową teorię wstępnie skręconych i zakrzywionych w przestrzeni prętów cienkościennych. W przykładach numerycznych analizowano pręty kołowe w zakresie liniowym dla dwóch warunków brzegowych: (1) podparcia widełkowego na obu końcach oraz (2) zamocowania na jednym końcu. Zastosowano 3-węzłowy element izoparametryczny z całkowaniem zredukowanym dla 2 punktów Gaussa. Porównania wyników numerycznych z rozwiązaniami analitycznymi pokazują niewielkie różnice między nimi. Z kolei, jeżeli dodatkowo przyjmiemy hipotezę Bernoulliego dla zginania i Własowa dla skręcania, z prezentowanej teorii można prosto wyprowadzić równania różniczkowe giętno-skrętnej utraty stateczności łuków kołowych. Wzory na uogólnione odkształcenia są tak sformułowane, że możemy również w prosty sposób uwzględniać wpływ imperfekcji geometrycznych pręta.




Abstract:

In the paper it was presented nonlinear theory of initially twisted and bended thin walled rods in three dimensional space. Theory was basis for implementation of computer program, which employs 3-node isoparametric finite element with reduced numerical integration (Gaussian integration at 2 points). In numerical examples, circular rods were analyzed in a linear range for two boundary conditions: 1) circular arch with fork-alike supports at the ends 2) fully restrained cantilever. Result were compared then with analytic solutions and good consistency was observed. On the other hand, additional assumption of Bernouli hypothesis for bending and Wlasov theory for twisting allows for easy derivation of differential equations of lateral-torsional buckling for circular arches. Expressions for generalized strains are formulated in a manner which allows taking into consideration influence of geometric imperfections of the rods in the analysis.



B   I   B   L   I   O   G   R   A   F   I   A
[1] Chodor L., Bijak R.: Stochastic finite element analysis of 3D thin-walled structures, Short Papers, 20th International Conference on Computer Methods in Mechanics CMM2013 - Poznań, 2013, MS06-1, MS06-2.
[2] Chodor L.: Imperfekcyjna teoria niezawodności, w przygotowaniu do druku w Wydawnictwie Naukowym PWN.
[3] Washizu K.: Variational Methods in Elasticity and Plasticity. Pergamon Press, New York, 3 edition, 1982.
[4] Bijak R., Chodor L., Kołodziej G., Kowal Z.: Zakrzywione pręty cienkościenne z imperfekcjami geometrycznymi, w przygotowaniu do Archives of Civil Engineering.
[5] Reissner E.: On finite deformations of space-curved beams, Journal Appl. Math. Phys. (ZAMP), vol. 32, 1981, pp. 734-744.
[6] Gruttmann F., Sauer R., Wagner W.: Theory and numerics of three-dimensional beams with elastoplastic material behaviour, Int. J. Numer. Methods Engrg., vol. 48, 2000, pp. 1675-1702.
[7] Bijak R., Kołodziej G.: On finite deformations of spatially curved bisymmetric thinwalled rods, Archives of Civil Engineering, vol. 62(1), Mar 2016, pp. 25-36.
[8] Bijak R., Kołodziej G.: Zginanie i skręcanie belek o przekroju mono-symetrycznym, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury – Journal of Civil Engineering, Environment And Architecture, JCEEA, t. XXXIII, z. 63 (1/I/16), styczeń marzec 2016, s. 315-322, DOI: 10.7862/rb.2016.37.
[9] Hughes, T.J.R.: The Finite Element Method. Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis, Prentice-Hall, 1987.
[10] Dąbrowski R.: Gekrümte dünnwandige Träger. Theorie und Berechnung. Springer Verlag, Berlin 1968.
[11] Pi Y.L., Bradford M.A.: Elastic flexural–torsional buckling of continuously restrained arches, Int. J. Solids Struct., 39(8), 2002, pp. 2299-322.
[12] Abaqus 6.11, Theory Manual, Dassault Systemes, 2011.
[13] Maxima, A Computer Algebra System, http://maxima.sourceforge.net (10-04-2017).