Search
dr hab. inż. Ireneusz Kreja
Employment
Publications
Filters
total: 57
Catalog Publications
Year 2021
-
Edgewise Compressive Behavior of Composite Structural Insulated Panels with Magnesium Oxide Board Facings
PublicationEdgewise compression response of a composite structural insulated panel (CSIP) with magnesium oxide board facings was investigated. The discussed CSIP is a novel multifunctional sandwich panel introduced to the housing industry as a part of the wall, floor, and roof assemblies. The study aims to propose a computational tool for reliable prediction of failure modes of CSIPs subjected to concentric and eccentric axial loads. An advanced...
-
On Wrinkling in Sandwich Panels with an Orthotropic Core
PublicationThis paper deals with the local loss of stability (wrinkling) problem of a thin facing of a sandwich panel. Classical solutions to the problem of facing instability resting on a homogeneous and isotropic substructure (a core) are compared. The relations between strain energy components associated with different forms of core deformations are discussed. Next, a new solution for the orthotropic core is presented in detail, which...
Year 2020
-
Equivalent Single Layer Models in Free Vibration Analysis of Laminated Multi-Layered Plates
PublicationThe performance of selected equivalent single-layer (ESL) models is evaluated within several classical benchmark tests for small amplitude free vibration analysis of multi-layered plates. The authors elaborated their own Finite Element software based on the first-order shear deformation (FOSD) theory with some modifications incorporated including a correction of the transverse shear stiffness and an application of zigzag type functions....
-
Flexural behavior of composite structural insulated panels with magnesium oxide board facings
PublicationThe current report is devoted to the flexural analysis of a composite structural insulated panel (CSIP) with magnesium oxide board facings and expanded polystyrene (EPS) core, that was recently introduced to the building industry. An advanced nonlinear FE model was created in the ABAQUS environment, able to simulate the CSIP’s flexural behavior in great detail. An original custom code procedure was developed, which allowed to include...
Year 2019
-
Equivalent single-layer models in deformation analysis of laminated multilayered plates
PublicationThe performance of selected Equivalent Single-Layer (ESL) models is evaluated within several classical benchmark tests for linear static analysis of multi-layered plates. The authors elaborated their own Finite Element software based on the first-order shear deformation theory (FOSD) with some modifications incorporated including a correction of the transverse shear stiffness and an application of zig-zag type functions. Seven...
Year 2018
-
A study on transverse shear correction for laminated sandwich panels
PublicationThe paper presents a study on an application of the First Order Shear Deformation Theory in a linear static analysis of elastic sandwich panels. A special attention has been given to the issue of the transverse shear correction. Two benchmark examples of sandwich plate problems with known reference solutions have been selected for a comparative analysis performed with own Finite Element codes. Interesting results allowed for drawing...
-
Failure mode prediction for composite structural insulated panels with MgO board facings
PublicationSandwich panels are readily used in civil engineering due to their high strength to weight ratio and the ease and speed of assembly. The idea of a sandwich section is to combine thin and durable facings with a light-weight core and the choice of materials used allows obtaining the desired behaviour. Panels in consideration consist of MgO (magnesium oxide) board facings and expanded polystyrene core and are characterized by immunity...
Year 2017
Year 2016
-
Experimental and numerical evaluation of mechanical behaviour of composite structural insulated wall panels under edgewise compression
PublicationA composite structural insulated sandwich panel (CSIP) is a quite novel approach to the idea of sandwich structures. A series of natural-scale experimental test is required each time a change in panel’s geometry is planned and a reliable computational tool is required to precede actual laboratory testing with virtual simulations. An attempt of creating such a tool has been made with use of a commercial FEM code ABAQUS, in order...
-
Structural Dynamics and Stability of Composite Structures
Publication -
Structural Dynamics and Stability of Composite Structures
PublicationThis an editorial for a special Issue devoted to the application of dynamic and stability analysis of composite structures. In structural applications, past few decades have seen outstanding advances in the use of composite materials including Functionally Graded Materials (FGM). Most structures, whether they are used in civil, marine, or aerospace engineering, are subjected to dynamic loads during their operation.Therefore, dynamic...
Year 2015
-
Arc-length Algorithm Efficiency in the Analysis of Thermally Loaded Multilayered Shells
PublicationThis paper concerns the efficiency study of the arc-length algorithm in the geometrically non-linear analysis of thermally loaded multilayered shells. The thermal loading is considered as the one-way thermo-mechanical coupling effect. Two implementations of the arc-length method are examined: the path-following technique available in NX-Nastran and the RiksWempner-Ramm algorithm adopted in the authors’ computer code SHLTH. It is...
-
Thermo-elastic non-linear analysis of multilayered plates and shells
PublicationGeometrically nonlinear FEM analysis of multilayered composite plates and shells is performed in order to resolve the stability problem of the structures being under the influence of temperature field. The Riks-Wempner-Ramm algorithm with a specially modified multi-choice unloading condition has been implemented in authors’ numerical code. As the representation of multilayered medium the Equivalent Single Layer approach with the...
Year 2014
-
Experimental and numerical evaluation of mechanical behaviour of composite structural insulated panels
PublicationComposite structural insulated panels (CSIPs) are novel prefabricated elements for structural applications. Panels under consideration are made from glass-fibre reinforced magnesia cement boards as facesheets and expanded polystyrene foam (EPS) as a core. Quasi-static full-scale and model bending tests under monotonic loading were performed to recognize mechanical properties of CSIPs in flexure. In addition, tensile, compressive,...
-
Failure Analysis of footbridge made of composite materials
PublicationFinite element method analysis of a pedestrian footbridge made of sandwich material is presented. The internal structure of the material is modelled as a structural shell assuming the Equivalent Single Layer approach (ESL). Two FEM commercial codes are employed. The response of the structure is studied in order to determine the load level that activates Hashin and Tsai-Wu failure criteria. Some practical aspects of designing footbridges...
-
On geometrically non-linear FEA of laminated FRP composite panels
PublicationThe paper presents a state-of-art review on Finite Element Analysis (FEA) of geometrically non-linear problems for laminated composite plates and shells made as fibre reinforced polymer (FRP) laminates. Besides a subjective overview of the historical development of geometrically non-linear FEA of laminated FRP composite panels, some remarks on possible future issues in this research area are given
-
The 90th Birthday Jubilee of Professor Eugeniusz Bielewicz
PublicationOn the jubilee year of the 90th birthday of prof. Eugeniusz Bielewicz, a portrait of this eminent civil engineer and scholar is presented by his co-workers.
Year 2013
-
Large thermo-elastic displacement and stability FEM analysis of multilayered plates and shells
PublicationThe paper concerns the load capacity analysis of thermally loaded multilayered plates and shells. The multilayered body is treated as an equivalent single layer whose kinematics is consistent with first order shear deformation theory. The authors focus on the thermo-elastic stability problem of the thin-walled structures. The equilibrium paths are traced with the use of Riks-Wempner-Ramm algorithm. By making use of the Tsai-Wu...
Year 2011
-
A literature review on computational models for laminated composite and sandwich panels
PublicationW artykule przedstawiono przegląd modeli obliczeniowych stosowanych w analizie laminowanych powłok kompozytowych i sandwiczowych. W przeglądzie uwzględniono ponad 200 pozycji literatury traktujących o modelach teoretycznych dla płyt i powłok wielo-warstowych oraz/lub o implementacjach numerycznych różnych modeli obliczeniowych. Jako podstawową konkluzję z dokonanego przeglądu, należy uznać, że nie istnieje jeden uniwersalny model...
-
Modeling of Composite Shells in 6-Parameter Nonlinear Theory with Drilling Degree of Freedom
PublicationWithin the framework of a 6-parameter nonlinear shell theory, with strain measures of Cosserat type, constitutive relations are proposed for thin elastic composite shells. The material law is expressed in terms of five engineering constants of classical anisotropic continuum plus an additional parameter accounting for drilling stiffness. The theory allows for unlimited displacements and rotations. A number of examples are presented...
-
Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez grunt na konstrukcję budynku mieszkalnego przy ul. Witosa 10 w m. Damnica oraz osób w nim przebywających w wyniku pracy maszyn pobliskiego tartaku
PublicationTartak Damnica jest jednym z zakładów produkcyjnych firmy Poltarex Sp. z o.o. Na terenie tartaku produkowane jest drewno budowlane, tarcica stolarska oraz deski do wykończeń tarasów i wnętrz. Efektem ubocznym prowadzonych prac (praca maszyn produkcyjnych) są drgania wzbudzone gruntu, które propagują na sąsiadujące budynki mieszkalne. Opracowanie zawiera rezultaty pomiaru i analizy drgań wzbudzonych budynku mieszkalnego położonego...
-
Stability analysis of multilayered composite shells with cut-outs
PublicationW pracy analizowana jest stateczność ściskanej osiowo kompozytowej powłoki warstwowej. Badany jest wpływ usytuowanego centralnie w powłoce kwadratowego otworu na stateczność konstrukcji. Obliczenia wykonano w programie NX-Nastran (wersja 6.0). Poziom obciążeń krytycznych wyznaczony został w rozwiązaniu liniowym (liniowy problem własny) oraz na drodze analizy przyrostowej z uwzględnieniem dużych przemieszczeń (statyka nieliniowa)....
Year 2010
-
Imperfection sensitivity of multilayered composite shells
PublicationW pracy analizowana jest stateczność cylindrycznej powłoki warstwowej poddanej osiowemu ściskaniu. Badany jest wpływ początkowych imperfekcji geometrycznych na zachowanie konstrukcji. Obliczenia realizowane są w programie Nastran (ver. 6.0).
-
Laminated shells in nonlinear six-parameter shell theory
PublicationW pracy proponowany jest związek konstytutywny dla powłoki warstwowej w ramach 6-paramatrowej nieliniowej teorii powłok z miarami odkształceń jak w ośrodku Cosseratów. Zaletą podejścia jest bezpośrednie zastosowanie inżynierskich stałych materiałowych.
-
Modelowanie warstwowych struktur powłokowych za pomocą sześcioparametrowej teorii powłok
PublicationW pracy zaprezentowano numeryczny model powłoki warstwowej z przecięciami bazujący na 6-parametrowej nieliniowej teorii z niesymetrycznymi miarami odkształceń ośrodka Cosseratów. Przyjęte sformułowanie związku konstytutywnego umożliwia bezpośrednie zastosowanie inżynierskich stałych materiałowych. Efektywność modelu ilustrują przykłady numeryczne z zakresu geometrycznie nieliniowej analizy powłok.
Year 2009
-
Numerical analysis of laminated shells under in-plane axial compression
PublicationW pracy analizowana jest stateczność powłoki warstwowej poddanej osiowemu ściskaniu. Badany jest wpływ wariantów uwarstwienia oraz warunków podparcia krawędzi obciążonej na zachowanie konstrukcji. Wyniki numeryczne porównano z eksperymentem.
Year 2008
-
Analiza płyt laminowanych z zastosowaniem zastępczych modeli jednowarstwowych
PublicationW pracy przedstawiono analizę porównawczą wybranych modeli obliczeniowych płyt warstwowych, zgodnych z koncepcjš zastępczego modelu jednowarstwowego (Equivalent Single Layer - ESL). Rozważono trzy modele bazujące na teorii ścinania pierwszego rzędu: dwa modele autorskie oraz model paneli laminowanych dostępny w systemie MSC/NASTRAN. Zróżnicowanie modeli wynika z odmiennego podejścia do tzw. korekty ścinania. Przeprowadzono obliczenia...
-
Composite shells in 6-field nonlinear shell theory
PublicationW pracy przedstawiono równanie konstytutywne uwzględniające wielowarstwowość materiału powłoki. Równania wyprowadzono bazując na podejściu Equivalent Single Layer
-
Large elastic deformations of laminated cylindrical panels under point load
PublicationTematem pracy jest numeryczna analiza sprężysta cylindrycznych powłok kompozytowych w zakresie dużych obrotów. Analizując serię wielowarstwowych cylindrycznych powłok kompozytowych o brzegach utwierdzonych i obciążonych centralnie siła skupioną z pewnym zaskoczeniem zaobserwowano, że w przypadku określonych schematów uwarstwienia, nastąpić może wzrost wielkości obciążenia krytycznego mimo redukcji globalnej sztywności konstrukcji.
-
Linear analysis of laminated multilayered plates with the application of zig-zag function
PublicationW pracy analizowany jest dwuwymiarowy model MES płyty warstwowej bazujący na teorii ścinania pierwszego rzędu, w którego sformułowaniu uwzględnione są dodatkowo efekt zig-zag oraz warunki równowagi międzywarstwowej. Zygzakowa deformacja przekroju modelowana jest poprzez wzbogacenie liniowego rozkładu przemieszczeń teorii ścinania pierwszego rzędu kawałkami ciągłą funkcją Murakami'ego. Pole przemieszczeń w prezentowanym sformułowaniu...
Year 2006
-
Analiza płyt warstwowych z zastosowaniem funkcji zig-zag.
PublicationW pracy analizowany jest model płyt warstwowych oparty na Teorii Ścinania Pierwszego Rzędu i wzbogacony o uwzględnienie efektu zig-zag oraz warunków równowagi międzywarstwowej. Zastosowano mieszane sformułowanie wariacyjne Reissnera z niezależną interpolacją przemieszczeń i naprężeń poprzecznych w przekroju. Założono paraboliczny w każdej warstwie rozkład naprężeń poprzecznych spełniający warunki ciągłości na granicach warstw....
-
Discussion. Numerical analysis of thin-walled frames with flexible joints
PublicationPrzedstwiono uwagi do artkułu Tews R., Rachowicz W. ''Numerical Analysis of Thin-Walled Frames with Flexible Joints'', Archives of Civil Engineering, 51, 3, 2005, ss. 344-369.
-
Large rotations in first-order shear deformation FE analysis of laminated shells
PublicationAbstrakt: Teoria powłok o skończonych obrotach w ramach modelu ścinania pierwszego rzędu stanowi podstawę zaprezentowanego w pracy algorytmu MES statycznej, geometrycznie nieliniowej analizy konstrukcji warstwowych. Szczególną uwagę zwrócono na właściwy opis skończonych obrotów przy zastosowaniu kątów Eulera oraz procedurę uaktualniania parametrów obrotowych. Przedstawiono sformułowanie przyrostowe w stacjonarnym opisie Lagrange´a....
Year 2005
-
Adjoint approach sensitivity analysis of thin-walled beams and frames.
PublicationArtykuł omawia zastosowanie metody układów sprzężonych w numerycznej analizie wrażliwości belek i ram zbudowanych ze stalowych profili cienkościennych poddanych skręceniu lub skręceniu ze zginaniem. Przedstawiono wyniki analizy wrażliwości przemieszczeń i sił wewnętrznych na zmianę parametrów geometrycznych konstrukcji.
-
Critical examination of benchmark problems for large rotation analysis of laminated shells
PublicationW pracy przedstawiono krytyczny przegląd przykładów testowych stosowanych w analizie dużych obrotów powłok warstwowych. Kilka przykładów wyselekcjonowanych z literatury zostało przeanalizowanych przy użyciu własnych programów autora bazujących na różnych poziomach nieliniowości geometrycznej. Wyniki analizy porównawczej pozwoliły na wysunięcie wniosków o przydatności badanych przykładów jako testów sprawdzających w analizie dużych...
-
Stability analysis of cylindrical composite shells in MSC/Nastran
PublicationW pracy badane jest zastosowanie systemu MSC/NASTRAN for Windows do analizy stateczności kompozytowych powłok cylindrycznych. Przeprowadzono obliczenia dla dwóch wybranych przykładów paneli cylindrycznych poddanych równomiernemu ściskaniu w kierunku tworzącej dokonując analizy zarówno w zakresie stateczności początkowej jak i problemu geometrycznie nieliniowego w procesie przyrostowym. Otrzymane wyniki w pełni potwierdziły bogate...
-
Static and sensitivity analysis of thin-walled beams and frames with stiffeners.
PublicationPraca zawiera tekst referatu wygłoszonego w Maastricht. Przedstawiono analizę statyczną oraz analizę wrażliwości belek i ram zbudowanych z cienkościennych elementów, poddanych skręcaniu lub zginaniu ze skręcaniem, z możliwością zastosowania różnego typu stężeń . Wykorzystano technikę superelementu do wyznaczenia macierzy sztywności węzła ramy i elementów ze stężeniami. Otrzymane wyniki dla modelu jednowymiarowego MES porównano...
Year 2004
-
Analiza stateczności kompozytowych paneli cylindrycznych w systemie NASTRAN.
PublicationW pracy analizowana jest przydatność systemu MSC/NASTRAN for Windows w zakresie analizy stateczności kompozytowych powłok cylindrycznych. Przeprowadzono obliczenia dla dwóch wybranych przykładów paneli cylindrycznych poddanych równomiernemu ściskaniu w kierunku tworzącej dokonując analizy zarówno w zakresie stateczności początkowej jak i problemu geometrycznie nieliniowego w procesie przyrostowym. Otrzymane wyniki w pełni potwierdziły...
-
Application of superelements in static analysis of thin‐walled structures
Publication -
Application of superelements in static analysis of thin-walled structures.
PublicationW pracy omówiono koncepcję zastosowania superelementów MES w statycznej analizie konstrukcji cienkościennych ze szczególnym uwzględnieniem belek cienkościennych wzmocnionych stężeniami oraz węzłów ram zbudowanych z elementów cienkościennych. W zamieszczonych przykladach numerycznych rozwiazania uzyskane z pomoca superelementów porównano z wynikami otrzymanymi przy gestej dyskretyzacji MES całej konstrukcji elementami powłokowymi.
-
Plastic ductile damage evolution and collapse of plates and shells.
PublicationPraca jest poswięcona problemowi numerycznej symulacji zniszczenia w płytach i powłokach z uwzględnieniem efektów nieliniowości geometrycznej i materialowej. Uwzględniono skończone przemieszczenia i obroty; przyjęty model materiałowy obejmuje zachowanie sprężysto-plastyczne, wzmocnienie izotropowe i kinematyczne, oraz zniszczenie ciągliwe. Specjalną uwagę poświecono problemom lokalizacji zniszczenia, rozwoju zniszczenia oraz całkowitej...
-
Sensitivity analysis of thin-walled beams and frames.
PublicationPraca zawiera pełen tekst referatu wygloszonego na Konferencji w Wilnie.Referat przedstawia problem numerycznej analizy wrażliwości belek i ramstalowych zbudowanych z bi-symetrycznych profili cienkościennychpoddanych skręceniu lub skręceniu ze zginaniem. Przedstawiono wynikianalizy wrażliwości przemieszczeń i sił wewnętrznych przy zmianiegrubosci półek, sztywności dodatkowych stężeń poprzecznych orazszerokości przewiązek.
-
Static analysis of thin-walled beams and frames with stiffeners.
PublicationPraca zawiera pełną treść referatu wygłoszonego na Konferencji w Wilnie.Referat przedstawia problem numerycznej analizy belek i ramstalowych zbudowanych z bi-symetrycznych profili cienkościennychze stężeniami. Wyniki analizy przeprowadzonej według koncepcji superelementu jednowymiarowego porównano z wynikami obliczeń przy zastosowaniu gęstej siatki elementów powłokowych QUAD4 programu MSC NASTRAN.
-
Temperature distribution in laser-clad multi-layers
Publication -
Temperature distribution in laser-clad multi-layers
PublicationW pracy przedstawiono porownanie rezultatów numerycznej symulacji rozkładu temperatur w warstwach nakładanych laserowo z wynikami pomiarów doświadczalnych. Otrzymano bardzo dobrą zgodność wyników co pozwala wnioskować, że przedstawiony model numeryczny może służyć jako efektywne narzędzie wstępnego doboru parametrów procesu laserowego nakładania warstw.
Year 2003
-
Analiza wrażliwości dwuteowego pręta cienkościennego ze względu na zmiany parametrów przewiązek
PublicationPraca jest poświęcona analizie wrażliwości dwuteowego pręta cienkościennego o przekroju dwuteowym. Wyznaczono linie wpływowe zmian kątów skręcenia ze względu na zmiany szerokości przewiązek. Rezultaty otrzymane dla klasycznej teorii Własowa prętów cienkościennych o przekroju nieodkształcalnym porównano z wynikami analizy z zastosowaniem koncepcji superelementu.
-
Modeling and simulation of thin-walled beams and frames
PublicationPrzedstawiono koncepcję zastosowania superelementów węzłowych do modelowania połączeń słupów i rygli ram zbudowanych z prętów cienkościennych oraz stężeń konstrukcyjnych w belkach cienkościennych. Przeprowadzono analizę pracy ramy stalowej zbudowanej z prętów cienkościennych ze szczególnym uwzględnieniem problemu przekazywania bimomentu poprzez węzeł takiej ramy.
-
On numerical analysis of a thin-walled I-beam with warping stiffenes undertorsional loads
PublicationPraca jest streszczeniem referatu wygłoszonego na międzynarodowej konferencji Metody Komputerowe w Mechanice, Wisła, 3-6 czerwca 2003. Przedstawiono problem numerycznej analizy belek cienkościennych ze stężeniami. Omówiono dwa modele jednowymiarowe: jeden bazujący na koncepcji skupionej sztywności bimomentowej, a drugi na zastosowaniu superelementu MES. Otrzymane wyniki porównano z rezultatami analizy MES przy zastosowaniu dyskretyzacji...
-
Sensitivity analysis of beams and frames made of thin-walled members
PublicationMonografia dotyczy analizy wrażliwości w problemach statyki układów zbudowanych z prętów cienkościennych. Przedstawiono w niej nowe podejście do modelowania belek i ram z różnego rodzaju stężeniami ograniczającymi spaczenie przekroju poprzecznego, w przypadku skręcenia. Wprowadzono pojęcie superelementu belkowego i węzłowego. Przeprowadzono analizę statyczną belek i ram poddanych skręceniu lub skręceniu ze zginaniem, wzmocnionych...
Year 2002
-
Numerical simulation of a thin-walled beam with warping stiffeners undergoing torsion
PublicationW pracy rozwinięto koncepcję zastosowania superelementów węzłowych do modelowania stężeń konstrukcyjnych w belkach cienkościennych. Przeprowadzono analizę pracy belek cienkościennych o bisymetrycznym przekroju otwartym ze stężeniami bimomentowymi w formie przepon i przewiązek.
seen 3582 times