Wyboczenie dynamiczne cienkościennych słupów z materiałów lepkoplastycznych

Wyboczenie dynamiczne cienkościennych słupów z materiałów lepkoplastycznych


Radosław J. Mania

Zeszyty Naukowe, Nr 1059
Rozprawy Naukowe, Z. 387
ISSN 0137-4834
Rok wydania: 2010

Pobierz plik PDF

Niniejsza praca jest poświcona wyboczeniu dynamicznemu lub jak w literaturze synonimicznie nazywane jest to zjawisko: stateczności dynamicznej, czy te odpowiedzi dynamicznej cienkościennych konstrukcji płytowych obciąonych impulsem o skończonym czasie trwania. Analizowane są krótkie słupy o zamknitych przekrojach poprzecznych w kształcie prostokąta. Słupy te są poddane ściskaniu w płaszczyznach ścian składowych impulsem dynamicznym, który moe mie róne kształty. Rozpatrywane są materiały izotropowe i ortotropowe opisane równaniami konstytutywnymi uwzgldniającymi wrażliwość materiału na efekt prdkości odkształcenia (EPO). Materiały takie są nazywane materiałami lepkoplastycznymi. Dotychczas zaledwie w kilku pracach rozwaano statecznoś dynamiczną płyt i powłoki walcowej z materiału lepkoplastycznego. Nie było natomiast analizy konstrukcji złoonej, jaką jest słup o ścianach płaskich, nie dokonano take porównania rozwiązań uzyskanych dla rónych modeli materiału – sprystoplastycznego ze sprysto-lepkoplastycznym.

W przyjętym modelu płytowym ścian słupa uwzględniono wpływ ścinania poprzez opis zgodny z teorią ścinania pierwszego rzędu, a wyprowadzenie równań Lagrange’a oparto na zasadzie Hamiltona. Stan lepkoplastyczny materiału opisano równaniem Perzyny. Obliczenia numeryczne przeprowadzono metodą elementów skończonych przy zastosowaniu pakietu ANSYS. Dynamiczne obciążenia krytyczne wyznaczano na podstawie omówionych w pracy kryteriów (najczęściej stosowano kryterium Budiansky’ego-Hutchinsona). Stwierdzono wyraźny związek wielkości dynamicznego obciążenia krytycznego z faktem uwzględnienia w opisie własności materiału − wrażliwości jego na efekt prędkości odkształcenia, tzn. z przyjęciem modelu materiału lepkoplastycznego.

Po wprowadzeniu i przeglądzie literatury dotyczącej dynamicznego zachowania konstrukcji płytowych oraz sformułowaniu celu pracy, w rozdziale czwartym podano przegląd impulsowych obciążeń dynamicznych występujących w przyrodzie i stosowanych w opisie obciążeń dynamicznych w rozwiązaniach analitycznych. W rozdziale piątym zamieszczono podstawowe zależności wykorzystywane w analizie stateczności dynamicznej ortotropowych konstrukcji zbudowanych z cienkich płyt prostokątnych. Rozdział ten zawiera take wyprowadzenie równań stateczności dynamicznej dla teorii ścinania pierwszego rzędu z uwzględnieniem wszystkich sił bezwładności. W rozdziale szóstym omówiono stosowane do wyznaczania dynamicznych obciążeń krytycznych kryteria stateczności dynamicznej. Rozdział siódmy zawiera podstawowe równania teorii plastyczności stowarzyszonego płynięcia oraz teorii lepkoplastyczności w zakresie wykorzystanym w uzyskanym rozwiązaniu. Rozdział ósmy to omówienie zastosowanej metody rozwiązania oraz problemów, które wiązały si z jej realizacją, zaś rozdział dziewiąty to prezentacja uzyskanych wyników badań i obliczeń numerycznych. Prac zamykają uwagi końcowe. [STRESZCZENIE]

Więcej informacji w Bibliotece Cyfrowej CYBRA