Czasopismo | PRZEGLĄD MECHANICZNY | Rocznik 2017 - zeszyt 6

Praca cienkościennej struktury kompozytowej w stanie krytycznym

Work of thin-walled composite structure in critical state

10.15199/148.2017.6.7

PATRYK RÓŻYŁO

nr katalogowy: 106792
10.15199/148.2017.6.7

Streszczenie

Przedmiotem badań był cienkościenny kompozytowy profil o określonych parametrach geometrycznych. Próbka rzeczywista oraz opracowana numerycznie zostały poddane procesowi osiowego ściskania, podczas którego badano stan krytyczny oraz słabo pokrytyczny. Model podparto przegubowo na krawędziach stanowiących przekrój poprzeczny badanego profilu, odpowiednio w górnej i dolnej jego części. Badania numeryczne wykonywano w zakresie nieliniowej stateczności konstrukcji. Analizę MES przeprowadzono do momentu osiągnięcia wyraźnej utraty stateczności, przy jednoczesnym wyznaczeniu wartości sił kr ytycznych. Do obliczeń numerycznych w ykorzystano system ABAQUS®. Podstawowym aspektem badawczym było w yznaczenie stopnia zbieżności w yników uzyskanych metodą eksperymentalną oraz numeryczną w zakresie dopuszczalnych obciążeń eksploatacyjnych. Badania numeryczne realizowano w yłącznie w zakresie sprężystym, pozwalającym na stateczną pracę cienkościennych konstrukcji.

Abstract

The object of the research was thin-walled composite profile of certain geometrical parameters. The real and numerical specimen, has undergone a process of axial compression, in which studied critical and poorly after-critical condition. Model was supported articulated on the edges constituting the cross-section of the test profiles in the upper and lower parts. Numerical investigations were carried out exclusively in the field of non-linear stability of the structure. FEM analysis was carried out until achieving a clear loss of stability, in order to determine the value of the critical force. For the numerical calculations used ABAQUS® program. A key aspect of the research was to determine the level of convergence of the results obtained by experimental and numerical research, to the extent permissible operating loads. Numerical research carried out exclusively in the field of elastic, which allows you to stable work of thinwalled structures.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Bloom F., D. Coffin. 2001. Handbook of Thin Plate Buckling and Postbuckling. Chapman & Hall, Boca Raton.
[2] Dębski H., A. Teter, T. Kubiak. 2014. “Numerical and experimental studies of compressed composite columns". Composite Structures 118: 28 - 36.
[3] Falkowicz K., P. Mazurek, P. Rozylo, P. Wysmulski, P. Smagowski. 2016. “Experimental and numerical analysis of the compression of a thin-walled composite plate". Advances in Science and Technology - Research Journal 10(31): 177 - 184.
[4] Kopecki T., P. Mazurek. 2014.: “Numerical representation of post-critical deformations in the processes of determining stress distributions in closed multi-segment thin-walled aircraft load-bearing structures". Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability 16(1): 164 - 169.
[5] Kopecki T., P. Mazurek .2013. “Problems of numerical bifurcation reproducing in postcritical deformation states of aircraft structures". Journal of Theoretical and Applied Mechanics 51(4): 969 - 977.
[6] Mania R. J., Z. Kolakowski, J. Bienias, P. Jakubczak, K. Majerski. 2015. “Comparative study of FML profiles buckling and postbuckling behaviour under axial loading".Composite Structures 134: 216 - 225.
[7] Teter A., Z. Kolakowski .2005: "Buckling of thin-walled composite structures with intermediate stiffeners". Composite Structures 69: 421 - 428. Rys. 6. Charakterystyka obciążenia od ugięcia 41 KONSTRUKCJE rok wyd. LXXVI - zeszyt 6/2017 Praca cienkościennej struktury kompozytowej w stanie krytycznym
[8] Turvey G. J., Y. Zhang.2006.: “A computational and experimental analysis of the buckling, postbuckling and initial failure of pultruded GRP columns". Comput. Struct. 84: 1527 - 1537.
[9] Wong P. M. H., Y. C. Wang. 2007. “An experimental study of pultruded glass fibre reinforced plastics channel columns at elevated temperatures". Compos. Struct. 81: 84 - 95.
[10] Paszkiewicz M., T. Kubiak. 2015. “Selected problems concerning determination of the buckling load of channel section beams and columns". Thin-Walled Structures (93):112 - 121.
[11] Banat D., R.J. Mania. 2016. “Comparison of failure criteria application for FML column buckling strength analysis". Composite Structures 140: 806 - 815.
[12] Bazant Z.P., L. Cedolin. 2010. Stability of Structures. Elastic, Inelastic, Fracture and Damage Theories. Oxford University Press, UK.
[13] Dębski H. 2013. “Experimental investigation post-buckling behaviour of composite column with top-hat cross section". Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability 2: 105 - 109.
[14] Rozylo P., K. Wrzesinska. 2016: “Numerical analysis of the behavior of compressed thin-walled elements with holes". Advances in Science and Technology - Research Journal 10(31): 199 - 206.
[15] Singer J., J. Arbocz, T. Weller. 2002. Buckling experiments. Experimental methods in buckling of thin-walled structure. Basic concepts, columns, beams, and plates. Vol. 1. New York: Wiley.
[16] Teter A., H. Debski, S. Samborski. 2014.: “On buckling collapse and failure analysis of thin-walled composite lipped-channel columns subjected to uniaxial compression". Thin-Walled Structures (85): 324 - 331.
[17] Wysmulski P., H. Debski, P. Rozylo, K. Falkowicz. 2016. “A study of stability and post-critical behaviour of thin walled composite profiles under compression". Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability, 18 (4): 632 - 637.
[18] Pagano N.J., F.G. Yuan. 2004. “The significance of effective modulus theory (homogenization) in composite laminate mechanics". Composite Science and Technology 60: 2471 - 2488.
[19] Zienkiewicz O. C., R. L. Taylor. 2000. Finite Element Method (5th Edition) Volume 2 - Solid Mechanics. Elsevier.
[20] Dębski H. 2013. Badania numeryczne i doświadczalne stateczności i nośności kompozytowych słupów cienkościennych poddanych ściskaniu. Zeszyty Naukowe nr 1161. Łódź: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej.
[21] Dębski H., A. Teter, T. Kubiak, S. Samborski. 2016." Local buckling, post-buckling and collapse of thin-walled channel section composite columns subjected to quasi-static compression". Composite Structures 136: 593 - 601.
[22] Abaqus HTML Documentation.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 106792 "Praca cienkościennej stru..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD MECHANICZNY - e-zeszyt (pdf) 2017-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	28.00 zł

Zeszyt

2017-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Zeszyt

Czasopisma