Notice: Undefined index: linkPowrot in C:\wwwroot\wwwroot\publikacje\publikacje.php on line 1275
Strona główna > Publikacje
Publikacje
Pomoc (F2)
[134350] Artykuł:

Verification of Numerical Models of Steel Bar Coverings Using Experimental Tests—Preliminary Study

(Weryfikacja modeli numerycznych pokryć prętów stalowych przy użyciu testów eksperymentalnych — badanie wstępne)
Czasopismo: Metals   Tom: 14, Zeszyt: 12, Strony: 22
ISSN:  2075-4701
Opublikowano: 2024
 
  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
Paweł Zabojszcza orcid logo WBiAKatedra Teorii Konstrukcji i BIMTakzaliczony do "N"Inżynieria lądowa, geodezja i transport3335.0028.57  
Paweł Grzegorz Kossakowski orcid logo WBiAKatedra Wytrzymałości Materiałów, Konstrukcji Betonowych i Mostowych *****Takzaliczony do "N"Inżynieria lądowa, geodezja i transport3335.0028.57  
Krystyna Radoń-Kobus orcid logo WMiBMKatedra Eksploatacji, Technologii Laserowych i NanotechnologiiTakzaliczony do "N"Inżynieria mechaniczna3370.0040.42  

Grupa MNiSW:  Publikacja w czasopismach wymienionych w wykazie ministra MNiSzW (część A)
Punkty MNiSW: 70

Pełny tekstPełny tekst     DOI LogoDOI    
Słowa kluczowe:

Metoda elementów skończonych  stalowe przekrycia prętowe  ścieżka równowagi  utrata stateczności  imperfekcje 

Keywords:

finite element method  metal bar roof  equilibrium path  stability loss  imperfections 


Streszczenie:

W projektowaniu przekryć z prętów metalowych kluczowym problemem jest prawidłowe określenie modelu numerycznego analizowanej konstrukcji. Opis modeli numerycznych może różnić się od rzeczywistego zachowania konstrukcji. Dlatego istnieje potrzeba ich weryfikacji i kalibracji za pomocą badań eksperymentalnych. Celem tych badań będzie weryfikacja i ocena dokładności modelu numerycznego dachu z prętów metalowych poprzez przeprowadzenie badań eksperymentalnych. Na modelu konstrukcji zostanie przeprowadzona seria powtarzalnych testów eksperymentalnych w celu określenia ścieżki równowagi statycznej i postaci utraty stateczności przekrycia stalowego. Podczas testu, wraz ze wzrostem obciążenia, zbierane będą dane dotyczące przemieszczeń węzłów. Przemieszczenia węzłów będą weryfikowane za pomocą precyzyjnych czujników laserowych triangulacyjnych i czujników elektronicznych. Na podstawie wyników testów zostaną wyciągnięte wnioski dotyczące dokładności modeli numerycznych. Porównanie wyników uzyskanych z modeli numerycznych z danymi eksperymentalnymi pozwoli na identyfikację ewentualnych rozbieżności i zrozumienie, w jaki sposób można udoskonalić modele numeryczne. Przyczyni się to do opracowania w przyszłości bardziej zaawansowanych i dokładniejszych metod analizy konstrukcji dachów z prętów metalowych.



Abstract:

In the design of metal bar coverings, the key problem is to correctly determine the numerical model of the analyzed structure. The description of numerical models may differ from the actual, real behavior of the structure. Therefore, there is a need to verify and calibrate them using experimental studies. The aim of this research will be to verify and assess the accuracy of the numerical model of a metal bar roof by conducting experimental studies. A series of repeatable experimental tests will be conducted on the structure model to determine the path of static equilibrium and the form of stability loss of the steel covering. During the test, as the load increases, data will be collected on the displacements of nodes. The displacements of the nodes will be verified using precise triangulation laser sensors and electronic sensors. Based on the results of the tests, conclusions will be drawn regarding the accuracy of the numerical models. Comparison of the results obtained from the numerical models with the experimental data will allow for the identification of possible discrepancies and understanding how the numerical models can be improved. This in turn will contribute to the development of more advanced and more accurate methods for the analysis of metal bar roof structures in the future.


B   I   B   L   I   O   G   R   A   F   I   A
1. Marcinowski, J. Stability of Elastic Structures: Bar Structures, Arches, Shells Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne: Wrocław, Poland, 2017.
2. Waszczyszyn, Z. Cichoń, C. Radwańska, M. Stability of Structures by Finite Element Methods Amsterdam: Elsevier: Amster-dam, The Netherlands, 1994.
3. Kollár, L.P. Tarján, G. Mechanics of Civil Engineering Structures Woodhead Publishing: Sawston, UK, 2021.
4. Nordmark, A. Eriksson, A. Structural Stability and Its Computational Modelling Computational Methods in Engineering & the Sciences Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2024.
5. Mironchenko, A. Input-to-State Stability. Theory and Applications Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2023.
6. Rust, W. Non-Linear Finite Element Analysis in Structural Mechanics Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2015.
7. Sinan, M. Finite Element Method. Physics and Solution Methods Academic Press: Cambridge, MA, USA, 2022.
8. Riks, E. An incremental approach to the solution of snapping and buckling problems. Int. J. Solids Struct. 1979, 15, 529–551.
9. Riks, E. The application of Newton’s method to the problem of elastic stability. J. Appl. Mech. 1972, 39, 1060–1065.
10. Ramalingam, R. Jayachandran, S.A. Postbuckling behavior of flexibly connected single layer steel domes. J. Constr. Steel Res. 2015, 114, 136–145.
11. Plaut, R.H. Snap-through of shallow reticulated domes under unilateral displacement control. Int. J. Solids Struct. 2018, 24–34, 148–149.
12. Guan, Y. Lawrence, N.V. Daniel, H. Structural behavior of shallow geodesic lattice domes. Int. J. Solids Struct. 2018, 155, 225–239.
13. Ligarò, S.S. Valvo, P.S. Large displacement analysis of elastic pyramidal trusses. Int. J. Solids Struct. 2006, 43, 4867–4887.
14. Rezaiee-Pajand, M. Rajabzadeh-Safaei, N. Exact post-buckling analysis of planar and space trusses. Eng. Struct. 2020, 223, 111146.
15. Xu, Y. Han, Q.H. Parke, G.A.R. Liu, Y.M. Experimental Study and Numerical Simulation of the Progressive Collapse Re-sistance of Single-Layer Latticed Domes. J. Struct. Eng. 2017, 143, 04017121.
16. Yan, S. Zhao, X. Rasmussen, K.J.R. Zhang, H. Identification of critical members for progressive collapse analysis of sin-gle-layer latticed domes. Eng. Struct. 2019, 188, 111–120.
17. Kala, Z. Computation of Equilibrium Paths in Nonlinear Finite Element Models. MATEC Web Conf. 2016, 7, 04026.
18. Hrinda, G.A. Snap-Through Instability Patterns in Truss Structures. In Proceedings of the Conference: 51st AI-AA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference 18th AIAA/ASME/AHS Adaptive Structures Conference 12th, Orlando, FL, USA, 12–15 April 2010.
19. Silva, W.T.M. Ribeiro, K.Q. Spatial asymmetric/symmetric buckling of Mises truss with out-of-plane lateral linear spring. Int. J. Non-Linear Mech. 2021, 137, 103810.
20. Opatowicz, D. Radoń, U. Zabojszcza, P. Assessment of the Effect of Wind Load on the Load Capacity of a Single-Layer Bar Dome. Buildings 2020, 10, 179.
21. Zabojszcza, P. Radoń, U. Stability analysis of the single-layer dome in probabilistic description by the Monte Carlo meth-od. J. Theor. Appl. Mech. 2020, 58, 425–436.
22. Zabojszcza, P. Radoń, U. Effect of Increased Density of Nodes in Geodesic Dome on its Critical Load Capacity. IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2019, 471, 052051.
23. Radoń, U. Zabojszcza, P. Sokol, M. The Influence of Dome Geometry on the Results of Modal and Buckling Analysis. Appl. Sci. 2023, 13, 2729.
24. Jankowski, J. Kotełko, M. Ungureanu, V. Numerical and Experimental Analysis of Buckling and Post-Buckling Behaviour of TWCFS Lipped Channel Section Members Subjected to Eccentric Compression. Materials 2024, 17, 2874.
25. Czechowski, L. Kotełko, M. Jankowski, J. Ungureanu, V. Sanduly, A. Strength analysis of eccentrically loaded thin-walled steel lipped C-profile columns. Arch. Civ. Eng. 2023, 69, 301–316.
26. Di, C. Zhang, J. Wang, F. Zhang, Y. Numerical and Experimental Buckling and Post-Buckling Analyses of Sphere-Segmented Toroidal Shell Subject to External Pressure. Metals 2023, 13, 64.
27. Liang, K. Sun, Q. An accurate and efficient implementation of initial geometrical imperfections in the predictor–corrector reduced-order modeling method. Comput. Math. Appl. 2020, 79, 3429–344 6.
28. Magisano, D. Garcea, G. Increasing the buckling capacity with modal geometric “imperfections” designed by a reduced order model. Thin-Walled Struct. 2022, 178, 109529.
29. Rzeszut, K. Post-Buckling Behaviour of Steel Structures with Different Types of Imperfections. Appl. Sci. 2022, 12, 9018.
30. EN 1990:2002 Eurocode—Basis for Structural Design. European Union: Luxembourg, 2002.
31. EN 1993-1-1 Eurocode 3: Design of Steel Structures—Part 1–1: General Rules and Rules for Buildings. European Union: Luxembourg, 2005.
32. Radoń-Kobus, K. Madej, M. Kowalczyk, J. Piotrowska, K. Properties of Diamond-like tungsten-doped carbon coatings lubricated with cutting fluid. Coatings 2024, 14, 342.
33. Piotrowska, K. Madej, M. Kowalczyk, J. Radoń-Kobus, K. Surface roughness effects on the properties of silicon-doped Diamond-like Carbon coatings. Coatings 2023, 13, 1629.

POWRÓT
Strona główna > Publikacje