Filters
total: 963
filtered: 747
Search results for: thin-walled bars
-
Torsion of restrained thin-walled bars of open constant bisymmetric cross-section
PublicationElastic and geometric stiffness matrices were derived using Castigliano's first theorem, for the case of torsion of restrained thin-walled bars of open constant bisymmetric cross-section. Functions which describe the angles of torsion were adopted from the solutions of thedifferential equation for restrained torsion. The exact solutions were simplified by expanding them in a power series. Numerical examples were taken from Kujawa...
-
Elastic distortional buckling of thin-walled bars of closed quadratic cross-section
PublicationIn this study a thin-walled bar with closed quadratic cross-section is considered. The elastic stability of axially compressed bar related to the cross-section distortion is investigated. The governing differential equation is derived with aid of the principle of stationary total potential energy. The critical load for the simply supported bar is found in analytical form and it is compared with the FEM solution. Sufficient accuracy...
-
Elastic distortional buckling of thin-walled bars of closed quadratic cross-section
PublicationIn this study a tin-walled bar with closed quadratic cross-section is considered. The elastic stability of axially compressed bar related to the cross-section distortion is investigated. The governing differential equatio is derived with aid of the principle of stationary potential energy. The critical load for simply supported bar is found in an analytical form and it is copared with the FEM solution. Sufficient accuracy of the...
-
Simulation of static response of thin walled bars with changed design parameters by means of second order sensitivity analysis.
PublicationZa pomocą analizy wrażliwości drugiego rzędu wyznaczono przybliżone wartości sił wewnętrznych i przemieszczeń pręta cienkościennego dla zmieniających się parametrów projektowych. W przykładzie numerycznym wyznaczono pierwszą i drugą wariację bimomentu w funkcji grubości półek skręcanego dwuteownika. Zbadano dokładność rozwiązania uzyskanego za pomocą analizy wrażliwości z rozwiązaniem ścisłym.
-
Thin-walled frames and grids - statics and dynamics
PublicationFrames and grids assembled with thin-walled beams of open cross-section are widely applied in various civil engineering and vehicle or machine structures. Static and dynamic analysis of theses structures may be carried out by means of different models, startingfrom the classical models made of beam elements undergoing the Kirchhoff assumptions to the FE discretization of whole frame into plane elements. The former model is very...
-
Static and dynamic analysis of thin-walled frames
PublicationW pracy przedstawiono model ramy zbudowanej z elementów cienkościennych o przekrojach otwartych stosowany w analizie statycznej i dynamicznej za pomocą metody elemntów skończonych. Model składa się z elementów opisanych teorią prętów cienkościennych o przekrojach nieodkształcalnych oraz superelementów węzłowych. Proponowany model pozwala na ujęcie w analizie efektów bimomentowych oraz deformacji konstrukcji w miejscach lokalizacji...
-
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.
-
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.
-
Selected Stability Problems of Thin-Walled Columns and Beams
PublicationThe article reviews a number of papers in the light of buckling analy- sis of thin-walled columns and beams. Stability of thin-walled columns and beams are considered a vital engineering science issue in both historical and present-day approaches. The paper refers to the recent authors’ works of the 2012–2019 period, published in leading journals. Similar review of stability problems of thin-walled structures developed at Gdansk...
-
Sensitivity analysis of thin-walled members, problems and applications
PublicationPodano przegląd problemów analizy wrażliwości konstrukcji cienkościennych. Przedstawiono metody określania pierwszej wariacji zmiennych stanu takich jak: przemieszczenia, siły wewnętrzne, reakcje, częstości i postaci drgań własnych oraz obciążeń krytycznych ze względu na zmiany parametrów konstrukcji. Rozważania ograniczono do prętów cienkościennych o otwartym bisymetrycznym przekroju poprzecznym w ramach założeń teorii prętów...
-
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.
-
On the paradox of torsional buckling of thin-walled I columns
PublicationAnaliza wyboczenia skrętnego pręta cienkościennego o dwuteowym przekroju poprzecznym ze zmienną, w pewnych granicach, szerokością półek wykazała, że siła krytyczna wyboczenia skrętnego może przekraczać granice wyznaczone przez siły odpowiadające prętom o stałych ekstremalnych szerokościach półek. Ten paradoksalny wynik uzyskano w ramach teorii prętów cienkościennch o przekroju nieodkształcalnym. Ponadto wykazano, że punkt bifurkacji...
-
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.
-
Effect of initial imperfection on buckling of thin-walled I columns
PublicationEffects of initial geometrical imperfections on critical buckling loads of thin-walled I columns are investigated. Torsional and flexural buckling are taken into account. The column behaviour is described in accord to the theory of thin-walled beams with nondeformable cross-section. Some numerical examples and conclusions related to effects of imperfections on properties of the critical loads are presented.
-
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.
-
Buckling of thin-walled columns accounting for initial geometrical imperfections
PublicationThe paper is devoted to the effect of some geometrical imperfections on the critical buckling load of axially compressed thin-walled I-columns. The analytical formulas for the critical torsional and flexural buckling loads accounting for the initial curvature of the column axis or the twist angle respectively are derived. The classical assumptions of theory of thin-walled beams with non-deformable cross-sections are adopted. The...
-
Investigation of natural frequencies of axially loaded thin-walled columns
PublicationThe paper deals with correlation between natural frequencies of two steel thin-walled columns and the corresponding applied load. The structures are made of cold-formed lipped channel sections. The columns lengths were assumed to follow two buckling patterns – global flexural and flexural-torsional buckling. In the thicker structure two material models were considered – linearly-elastic and elastic-perfectly plastic. Numerical...
-
Experimental study and numerical calculations in the analysis of thin-walled structures
Publication -
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...
-
Modelling and static analysis of thin-walled structures, problems and applications
PublicationW pracy przedstawiono pewne problemy związane z modelowaniem i analizą statyczną konstrukcji cienkościennych: belek, ram i rusztów zbudowanych z elementów o bisymetrycznym przekroju poprzecznym. Zachowanie elementów opisano za pomocą klasycznej teorii prętów cienkościennych o przekroju nieodkształcalnym. Uwzględniono tym samym efekty bimomentowe od skręcania belek. Niestyty brakuje koniecznych do przeprowadzenia analizy styacznej...
-
Free torsional vibration sensitivity analysis of thin walled beams.
PublicationW pracy przedstawiono analizę wrażliwości swobodnych drgań skrętnych bisymetrycznej , cienkościennej belki o otwartym przekroju poprzecznym, poddanej działaniu siły osiowej
-
Strengthening of thin-walled columns against flexuralbuckling at elevated temperatur.
PublicationZa pomocą analizy wrażliwości wyznaczono mmiejsca wzmocnienia słupa stalowego obciążonego działaniem wysokiej temperatury. Wyznaczono przybliżoną wartość siły krytycznej słupa przy zmiennej temperaturze. Zastosowano model stali zgodny z polską normą PN-90/B-03200.
-
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.
-
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...
-
Distortional buckling of thin-walled columns of closed quadratic cross-section
PublicationThe elastic stability of axially compressed column related to the cross-section distortion is investigated. Two kinds of closed quadratic cross-sections are taken into consideration with internal walls and without it. The governing differential equation is derived with aid of the principle of stationary total potential energy. The critical loads for the simply supported columns are found in an analytical form and compared with...
-
Thin-walled cross section shape influence on steel member resistance.
PublicationThis work describes why trending thin-walled technology is achieving popularity in steel construction sector. A purpose of this article is to present the influence of the cold-formed element cross-section shape on an axial compression and a bending moment resistance. The authors have considered four different shapes assuming constant section area and thickness. Calculations were based on three different steel grades taking into...
-
On some aspects of torsional buckling of thin-walled I-beam columns
PublicationW pracy podsumowano wyniki badań zjawiska wyboczenia skrętnego prętów o przekroju dwuteowym. Zbadano wpływ początkowego wygięcia giętnego na wartość siły krytycznej wyboczenia skrętnego. Z zasady stacjonarności energii potencjalnej wyprowadzono równania różniczkowe wyboczenia skrętnego. Wartość siły krytycznej wyznaczono stosując podejście perturbacyjne. Wyniki analityczne porównano z rezultatami otrzymanymi za pomocą 6-parametrowej...
-
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.
-
Numerical simulation of behaviour of thin-walled frames subjected to static loads
PublicationArtykuł poświęcony jest problemowi zachowania się ramy, zbudowanej z elementów cienkościennych o przekroju bisymetrycznym obciążonej momentem skręcającym.
-
Free vibration analysis of thin-walled frames with use of node superelements
PublicationW pracy proponuje się model ramy cienkościennej zbudowany z prętów cienkościennych i superelementów węzłowych do analizy dragń swobodnych. Dzięki temu modelowi istnieje możliwość uwzględnienia wpływu deformacji węzłów na częstości i postacie drgań własnych. Porównanie wyników analizy numerycznej z rezultatami opatymi na modelu jednowymiarowym, belkowym i modelu podziału ramy na dwuwymiarowe elemnty skończone wskazuje na poprawność...
-
Torsional buckling of thin walled I beam column with warping stiffeners.
Publication.
-
Technologies for Joining and Forming Thin-Walled Structures in the Construction of Transportation Vehicles
PublicationEditorial
-
Numerical investigation into plastic hinge formation in arched corrugated thin-walled profiles
Publication -
Dynamic FE simulations of buckling process in thin-walled cylindrical metal silos
PublicationW artykule przedstawiono wyniki dynamicznej analizy wyboczeniowej cienkościennych silosów metalowych o przekroju kołowym. Analizy MES wykonano dla wstępnych imperfekcji geometrycznych o różnym kształcie i amplitudzie. Wyniki analizy dynamicznej porównano z analizami statycznymi.
-
Local buckling of thin-walled channel member flange made of aluminum alloy
PublicationThe paper deals with local stability of the thin-walled compressed flange of channel columns and beams made of aluminum alloy. The aim of paper is to find critical stress of local buckling of the flange member taking into account the web-flange interaction in linear and nonlinear elastic range of the member material. The governing differential equation of the problem is derived with aid of the principle of stationary total potential...
-
A review of stability problems of thin-walled structures developed at Gdańsk University of Technology
PublicationW pracy podano przegląd problemów stateczności konstrukcji cienkościennych, które były przedmiotem badań na Politechnice Gdańskiej. Przedstawiono bibliografię obejmującą 75 prace podzielone na trzy grupy tematyczne: stateczność prętów i łuków, pokrytyczne zachowanie się elemntów oraz optymalne projektowanie i analizę wrażliwości.
-
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...
-
Static analysis of grids assembled with thin-walled beams of the open cross-section
PublicationPraca dotyczny analizy statycznej rusztów zbudowanych z prętów cienkościennych. Przedstawiono w niej koncepcję metody modelowania konstrukcji dźwigarów cienkościennych i rusztów z wykorzystaniem superelementów w połączeniu z klasyczną teorią belek cienkościennych o przekroju nieodkształcalnym. Zamieszczono wyniki przeprowadzonej eksperymentalnej weryfikacji badań teoretycznych.
-
Selected problems of stability of thin-walled columns with bisymmetric open cross-section
PublicationPraca dotyczy problemów stateczności osiowo ściskanych prętów o bisymetrycznym przekroju otwartym. Badano wpływ nieliniowości materiału pręta oraz wstępnego zakrzywienia osi na wyboczenie skrętne oraz początkową ścieżkę pokrytyczną. Na przykładach numerycznych wykazano, że w pewnych przypadkach stateczny, symetryczny punkt może zmienić się na symetryczny ale niestateczny, co oznacza możliwość redukcji siły krytycznej.
-
The Idea of Using Adhesive Bonds in Shaping of Cold-formed Thin-walled Beam-columns
PublicationThe chapter concerns the idea of using adhesive bonds in the shaping of cold-formed thin-walled beam-columns. The idea of adhesive-bonded connections is not new but is unlikely to have been used in the design and shaping of thin-walled beam-columns in civil engineering up to date. Metal bar structures, including (due to economic reasons) thin-walled structures, are the most common and effective means to build engineering superstructures/loadbearing...
-
Quality increase for single-welded joints of thin-walled structures by means of simulation modelling
PublicationThe Simulation calculation module and the SolidWorks software package have helped to define the optimal shape and dimensions of single-welded joints which may serve the basis for calculating the process parameters of welding. Having compared the models with different weld cross-sections the authors have defined that the weld height and width do not significantly affect the stress concentration, and the stress concentration and...
-
Distortional buckling of composite thin-walled columns of a box-type cross section with diaphragms
PublicationDistortional buckling of axially compressed columns of box-like composite cross sections with andwithout internal diaphragms is investigated in the framework of one-dimensional theory. The channel membersare composed of unidirectional fibre-reinforced laminate. Two approaches to the member orthotropic materialare applied: homogenization based on the theory of mixture and periodicity cells, and homogenization basedon the Voigt–Reuss...
-
Test-supported numerical analysis for evaluation of the load capacity of thin-walled corrugated profiles
Publication -
The effect of nonlinear restraint on torsional buckling and post-buckling behaviour of a thin-walled column
PublicationW pracy rozważa się wyboczenie skrętne i zachowanie pokrytyczne osiowo ściskanego swobodnie podpartego pręta cienkosciennego o przekroju otwartym ze sprężytą nieliniową podporą w środku rozpietości. Rozwiązanie problemu wyznaczono za pomocą metody małego parametru. W przykładzie numerycznym wyznaczono siłę krytyczną i ścieżkę początkowego zachowania pokrytycznego dwuteowego pręta z podporą sprężystą o charakterystyce składającej...
-
Sensitivity analysis of free torsional vibration frequencies of thin-walled laminated beams under axial load
PublicationThe paper addresses sensitivity analysis of free torsional vibration frequencies of thin-walled beams of bisymmetric open cross-section made of unidirectional fibre-reinforced laminate. The warping effect and the axial end load are taken into account. The consideration is based upon the classical theory of thin-walled beams of non-deformable cross-section. The first-order sensitivity variation of the frequencies is derived with...
-
Numerical analysis of influence of intermediate stiffeners setting on the stability behaviour of thin-walled steel tank shell
Publication -
Numerical Determination of the Load-Bearing Capacity of a Perforated Thin-Walled Beam in a Structural System with a Steel Grating
PublicationThis article presents the results of numerical simulations of a structural system consisting of steel perforated thin-walled beams and a steel grating. The simulations were conducted using the finite element method. The analysis took into account physical and geometric nonlinearity as well as the contact between the steel grating and the beams. The main goal of the research was to develop load-bearing curves for the main beam in...
-
Influence of nonlinearities on the efficiency and accuracy of FEM calculations on the example of a steel build-up thin-walled column
PublicationDue to the increase of computing capabilities of standard processing units, it is possible to perform complex analyses, considering a number of nonlinearities, such as geometric, material and boundary (contact) even on personal computers. In the paper, the authors have analysed the efficiency and accuracy of standard PC’s FEM calculations performed in Abaqus CAE 2017 software on the example of a critical load assessment of a thin-walled...
-
Fatigue fracture surface metrology of thin-walled tubular austenitic steel specimens after asynchronous loadings
PublicationThis paper aims to study the effect of asynchronous axial-torsional strain-controlled loading histories on fracture surface behavior of thin-walled tubular X5CrNi18-10 (304/304L) austenitic steel specimens. Tests under pure axial loading and pure torsional loading are also conducted to better segregate the effect of multiaxiality. The fractures surface topographies were examined through the profiles over the entire surface with...
-
Calculations of notch stress factor of a thin-walled spreader bracket fillet weld with the use of a local stress approach
PublicationPresence of geometric notches in welded joints causes concentration of strains and stresses, therefore reducing fatigue strength of such joints. This article presents an analysis of stress concentrations in a fillet weld of a spreader mounting bracket on a small sailing yacht. The aim of this article is to direct the attention of designers, manufacturers and regulatory bodies to issues of fatigue cracks that form in brackets fastening...
-
Determination of buckling strength of silos composed of corrugated walls and thin-walled-columns using simplified wall segment models
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obszernych analiz numerycznych wyboczenia i stateczności metalowych silosów z blachy falistej wzmocnionych cienkościennymi słupami. Wykonano analizy liniowe i nieliniowe. Do obliczeń zaproponowano proste modele segmentów ścian zamiast skomplikowanych modeli całych silosów. Otrzymano bardzo dobrą zgodność wyników numerycznych. Wyniki obliczeń numerycznych porównano dodatkowo z wynikami normowymi.
-
Influence of the abrasive grain trajectory on the machining of thin-walled cylinder liners of internal combustion engines with variable kinematics of honing
PublicationGładzenie ze zmienną kinematyką posiada szereg zalet w porówna-niu do tradycyjnego gładzenia [1-19], takie jak: mniejsze zużycie na-rzędzia [12, 13], niższa temperatura obróbki [13], lepsza jakość po-wierzchni [12, 13] oraz mniejsza odchyłka walcowości [13]. W arty-kule omówiono zalety zmiennej kinematyki gładzenia. Można zało-żyć, że gładzenia ze zmienną kinematyką „VH” zostanie wdrożone wkrótce w przemyśle, np. w produkcji elementów...
-
THEORETICAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THIN-WALLED BEARING SHELL’S DESIGN PARAMETERS AND ASSEMBLY CONDITIONS ON THE HOLDING TORQUE INSIDE A HOUSING BORE OF A CONNECTING ROD
PublicationThe aim of the work was the experimental and theoretical evaluation of the influence of the most important parameters determining the holding torque of a thin-walled bearing shell inside a housing bore of a connecting rod. The main investigated parameters were defned by authors experience in this feld. In the frst stage of research, a special test stand was designed in order to allow measuring the real values of the friction torque...
-
A brief note on monotonic and fatigue fracture events investigation of thin-walled tubular austenitic steel specimens via fracture surface topography analysis (FRASTA)
PublicationThe main objective of this short communication is to show the fracture progression in each loading case and complement knowledge about fracture mechanisms underpinning the tensile and fatigue performance of thin-walled tubes. For this purpose, the fracture surface topography analysis (FRASTA) method was used in the thin-walled tubular austenitic stainless-steel specimens. Two cases were analyzed: monotonic tension, and uniaxial...
-
Analiza pola magnetycznego wewnątrz i na zewnątrz cienkościennego obiektu ferromagnetycznego = An analisis of magnetic field inside and outside thin-walled ferromagnetic object
PublicationAnomalia wnoszona przez obiekt ferromagnetyczny znajdujący się w ziemskim polu magnetycznym związana jest z jego namagnesowaniem stałym i indukowanym.W pracy przedstawiono wyniki badań symulacyjnych dotyczące rozkładu indukowanego pola magnetycznego wewnątrz i na zewnątrz obiektu ferromagnetycznego odpowiadającemu kadłubowi okrętu. Analizę numeryczną przeprowadzono w pakiecie OPERA 3d.
-
Koncepcja poprawy jakości docierania elementów cienkościennych na docierarce jednotarczowej = Conception of quality improvement of thin-walled elements lapping done on single-disk lapping machine
PublicationPrzedstawiono problem zapewnienia prawidłowych warunków współpracy przedmiotu obrabianego i narzędzia tarczowego w czasie docierania płaskich elementów cienkościennych. Omówiono sposób dociążania elementów podczas obróbki oraz wytrzymałościowy model układu.
-
Wykorzystaniem metody elementów skończonych w obliczaniu stateczności silosu z blachy falistej = Finite element method in determining stability of with corrugated walls strengthened by vertical columns of thin walled open cross section
PublicationGwałtowny rozwój zastosowania MES w działalności inżynierskiej nastąpił w połowie lat osiemdziesiątych w związku z pojawieniem się komputerów osobistych (PC), na które przeniesione zostały programy z dużych jednostek obliczeniowych. W ten sposób efektywne narzędzie rozwiązywania problemów analiz i projektowania jakim jest MES, stało się powszechnie dostępne. W artykule przedstawiono zastosowanie MES w analizie stateczności stalowego...
-
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...
-
On local buckling of cold-formed channel members
PublicationThe paper deals with local buckling of the compressed flanges of cold-formed thin-walled channel beams subjected to pure bending or axially compressed columns. Arbitrarily shaped flanges of open cross-sections and the web-flange interactions are taken into account. Buckling deformation of a beam flange is described by displacement related to torsion of the flange about the line of its connection with the web. Total potential energy...
-
Deformation of thin metal and composite sheets by using anti-buckling fixture for large deformation under tension–compression cyclic loading
Publication -
Experimental investigation of joint with positive eccentricity in CFS truss
PublicationDue to technological restrictions, in the case of trusses made of CFS open cross-sections, positive eccentricities in the truss joints have become very frequent. Therefore studies concerning the load-bearing capacity of truss joints with positive eccentricity were undertaken. It was assumed that the resistance of cold-formed steel (CFS) open cross-section truss joints located on compression chords and with positive eccentricity...
-
Experimental method to evaluate the load-carrying capacity of double corrugated sheet profiles
Publication -
Experimental and numerical studies of double corrugated steel arch panels
Publication -
Stability and initial post-buckling behaviour of frame system with vertical bracings
PublicationStalowe hale są budowane jako układ ram płaskich połączonych stężeniami dachowymi i stężeniami pionowymi w postaci krzyżujących się prętów. W pracy przedstawiono analizę stateczności i zachowania pokrytycznego takiego układu poddanego działaniu obciążeń pionowych. Korzystając z warunków stacjonarności całkowitej energii potencjalnej wykazano, że punkt bifurkacji utraty stateczności jest niesymetryczny i niestateczny. Oznacza to,...
-
Stability of trusses with linear elastic side-supports
PublicationThe present research is devoted to study of a lateral buckling of truss with linear elastic side supports. The elastic support reaction in relation to force in compressed chord and coefficient of buckling length related to side support distance are also calculated. The effect of slope of side support on limit force is also considered. The nonlinear analysis of two roof trusses are carried out. The results are compared to design...
-
Junctions In Shell Structures: A Review
PublicationMany shell structures used in modern technology consist of regular shell parts joined together along their common boundaries. We review different theoretical, numerical, and experimental approaches to modelling, analyses and design of the compound shell structures with junctions. Several alternative forms of boundary, continuity and jump conditions at the singular midsurface curves modelling the shell junction are reviewed. We...
-
Numerical and experimental investigation of rotational stiffness of zed-purlins connection with sandwich panels
PublicationA rotational resistant stiffness of the zed-purlins connection with sandwich panels is investigated. A simple finite element method model of the connection is proposed. The numerical analysis of the model performed by ABAQUS software, in physically linear and geometrically nonlinear ranges, leads to the rotational resistant stiffness sought. The numerical solution obtained is verified experimentally. Two variants of distribution...
-
Buckling and initial post-local buckling behaviour of cold-formed channel member flange
PublicationThe initial post-buckling behaviour of a cold-formed channel member flange after its local buckling is investigated. An axially compressed column or beam subjected to pure bending is considered. The member material is assumed to follow a linear stress-strain relationship. The governing non-linear differential equation of the problem is derived using the minimum total potential energy principle. An approximate solution for the equation...
-
Nonlinear FEM 2D failure onset prediction of composite shells based on 6-parameter shell theory
PublicationWithin the framework of the nonlinear 6-parameter shell theory with the drilling rotation and asymmetric stress measures, the modifications of Tsai-Wu and Hashin laminate failure initiation criteria are proposed. These improvements enable to perform first ply failure estimations taking into account the non-symmetric stress measures. In order to check the validity of the proposed criteria, finite element analyses are performed with...
-
Advanced numerical modelling for predicting residual compressive strength of corroded stiffened plates
PublicationAn advanced methodology for predicting the residual compressive strength of corroded stiffened plates is developed here using the non-linear finite element method. The non-uniform loss of a plate thickness is accounted for on a macro-scale. In contrast, mechanical properties are changed using the constitutive model to reflect the corrosion degradation impact on a micro-scale. Three different stiffened plate thicknesses are considered,...
-
3D buckling analysis of a cylindrical metal bin composed of corrugated sheets strengthened by vertical stiffeners
PublicationW artykule pokazano obszerne wyniki analizy wyboczeniowej 3D przy zastosowaniu metody elementów skończonych dla silosu złożonego z blachy falistej i słupów rozmieszczonych równomiernie wokół obwodu. Obliczenia wykonano dla silosu bez i z imperfekcjami geometrycznymi i obciążeniowymi. Wyniki obliczeń porównano z Eurokodem.
-
Simulation of buckling process of cylindrical metal silos with flat sheets containing bulk solids.
PublicationW artykule symulowano proces wyboczenia w cylindrycznych metalowych silosach z płaskich blach wypełnionych materiałem sypkim. Wykonano analizy nieliniowe stosując MES dla silosów pustych i napełnionych. Zbadano wpływ wstępnych imperfekcji geometrycznych na nośność wyboczeniowo. Wyniki porównano z wynikami doświadczalnymi w Uniwersytecie Karlsruhe.
-
Critical assessment of Eurocode approach to stability of metal cylindrical silos with corrugated walls and vertical stiffeners.
PublicationPrzedmiotem artykułu było krytyczne oszacowanie podejścia w Eurokodzie odnośnie stateczności metalowych cylindrycznych silosów z blachy falistej i słupów. Obliczenia 3D wykonane stosując MES. Symulowano blachę gładką ze słupami belkowymi o zastępczej sztywności. W obliczeniach uwzględniono falistość blachy. Pokazano, że wzory normowe znacznie odbiegają od wyników MES.
-
Investigations of local/global buckling of cylindrical metal silos with corrugated sheets and open-sectional column profiles
PublicationArtykuł zajmuje się problemem lokalnego/globalnego wyboczenia w cylindrycznych metalowych silosach z blachy falistej z otwartymi cienkościennymi profilami słupowymi. Obliczenia wykonano w ramach liniowej teorii bifurkacji stosując metodę elementów skończonych w programie ABAQUS. Zbadano obszernie wpływ różnych parametrów (średnica i wysokość silosów, grubość blachy falistej, wielkość fali blachy, rozstaw słupów, przekrój słupów)...
-
Buckling resistance of a metal column in a corrugated sheet silo - experiments and non-linear stability calculations
PublicationThe results of experimental and numerical tests of a single corrugated sheet silo column’s buckling resistance are presented in this study. The experiments were performed in a real silo with and without bulk solid (wheat). A very positive impact of the bulk solid on the column buckling resistance occurred. The experimental results were first compared to the buckling resistance calculated by Eurocode 3 formulae. The comparison revealed that...
-
Zur Entwicklung der Steifigkeitsmatrizen fur dunnwandige Stabe
PublicationOn the development of stiffness matrices for thin-walled members
-
Distorsional analysis of I-section beam
PublicationAn elastic stiffness matrix was derived in the case of distortion of a restrained thin-walled I-section beam using the minimum total stationary elastic energy condition. The function describing the angle of distortion was adopted form the solution of differential equation in the case of restrained distortion. The example presented in the paper helps to assess the correctness of the proposed solution. The proposed elastic stiffness...
-
Efektywność skrępowania betonu w grubościennych słupach typu Concrete-Filled Steel Tube o przekroju kołowym
PublicationW słupach typu CFST w stanie granicznym dochodzi do zwiększenia wytrzymałości betonu rdzenia na skutek jego skrępowania. Zaistnienie tego zjawiska zależy od wielu czynników. Jednym z najważniejszych z nich jest sztywność obwodowa płaszcza stalowego. Jej wpływ na efektywność wzrostu wytrzymałości betonu rdzenia przebadano eksperymentalnie na grupie 48 grubościennych słupów CFST. Wykazano, że nadmierne zwiększanie grubości płaszcza...
-
NUMERICAL SIMULATIONS OF HONING PROCESS OF THIN WALL CYLINDER LINERS, WITH CONSTANT AND WITH VARIABLE THICKNESS OF WALL OF HONED PARTS
PublicationNumerical simulations of honing process of thin-wall cylinder liners, with constant and with variable thickness of the wall of honed workpieces can improve and can help to conduct the experimental research of honing process and can improve the honing process. A very valuable research assumption, before performing the numerical analysis of computer simulation of honing process, is the measurement of the real geometry of the honing...
-
Sensitivity analysis of flexural and torsional buckling loads of laminated columns
PublicationThe paper concerns first order sensitivity analysis of flexural and torsional bucklin g loads of axiallycompressed thin-walled columns with bisymmetric or axisymmetric cross-section made of unidirectional fibre-reinforcedlaminate. The first variation of critical loads versus some variations of the column material properties and cross-sectionaldimensions is derived. Numerical examples dealing with simply supported I-columns are...
-
Buckling analyses of cylindrical metal silos containing bulk solids
PublicationThe paper presents quasi-static 3D buckling analysis results of thin-walled cylindrical metal silos with and without bulk solids. The behaviour of the bulk solid was described with a hypoplastic constitutive model. Non-linear analyses with geometric and material non-linearity were performed with a perfect and an imperfect silo shell. Different initial geometric imperfections were considered. The influence of internally stored bulk...
-
Sensitivity analysis of critical loads of I-columns
PublicationThe first order variation of critical buckling load of thin-walled columns with bisymmetric open cross-section due to some variations of the design variables such as: cross-section dimensions, or material characteristics is derived. The influence of the residual welding stresses is taken into account. In the numerical examples dealing with I-column the functions describing the effect of the variation of the dimensions of the flange...
-
TS-based RSM-aided design of cold-formed steel stiffened C-sectional columns susceptible to buckling
PublicationThe paper focuses on joint-performance analysis of a built-up cold-formed thin-walled C-sectional column with a fillister (stiffener) of the same type, interconnected with a series of bolts located along the length of the compressed members in specific spacing. The quantity of bolts and the non-connected starting distance of the fillister are considered random variables of the problem. Optimal distribution of joints on the stiffener...
-
Stability of cylindrical steel silos composed of corrugated sheets and columns based on FE analyses versus Eurocode 3 approach
PublicationComprehensive static and dynamic 3D stability finite element analyses of a cylindrical steel silo composed of corrugated sheets and open thin-walled vertical stiffener profiles were carried out by taking the geometric and material non-linearity into account. The silowas subjected to axisymmetric and non-axisymmetric loads imposed by a bulk solid following Eurocode 1. Theoretical and measured initial geometric imperfections were...
-
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...
-
Torsional buckling and post-buckling of columns made of aluminium alloy
PublicationThe paper concerns torsional buckling and the initial post-buckling of axially compressed thin-walled aluminium alloy columns with bisymmetrical cross-section. It is assumed that the column material behaviour is described by the Ramberg–Osgood constitutive equation in non-linear elastic range. The stationary total energy principle is used to derive the governing non-linear differential equation. An approximate solution of the equation...
-
Reinforced concrete thin wall dome after eighty years of operation in maritime climate environment
PublicationThe paper presents a description of the construction elements of the Gdynia Seaport main hall dome. Firstly, it provides information about the technical condition of the dome’s structure. Secondly, it examines the strength analysis of the thin-walled reinforced concrete dome covering. Throughout the last 80 years the building has been exposed to an unfavourable marine climate. The analysis of the state of stress and deformations...
-
Local buckling of compressed flange of cold-formed channel members made of aluminum alloy
PublicationThe paper deals with local buckling of a compressed single flange of thin-walled channel cold- formed columns and beams made of aluminum alloy. Material is described by means of the Ramberg-Osgood constitutive equation. Axial compression of the columns and beams undergoing bending is taken into consid- eration. A simple model of the member flange in the form a long beam elastically connected to the web is used to find the critical...
-
Buckling analyses of metal cylindrical silos containing bulk solids during filling
PublicationThe paper presents 3D results on stability of thin-walled cylindrical metal silos made of isotropic rolled and corrugated plates containing bulk solids. The behavior of bulk solids was described using a hypoplastic constitutive model. Nonlinear finite element (FE) analyses with both geometric and material nonlinearity were performed with a perfect and an imperfect silo shell wherein initial geometric imperfections were taken into...
-
Preliminary experimental research on stability of truss' joint with positive eccentricity
PublicationRecently, a very large interest in lightweight steel structures made from cold-formed sections has been noticeable. In the design practice, a large emphasis is put on rational shaping of both the thin-walled elements and constructions designed on them. The aim of this paper is to present the methodology for preparation of experimental research that model the behaviour of members in trusses made of cold-formed sections with positive...
-
Buckling of simplified models of silo with corrugated walls and vertical stiffeners
PublicationThe paper deals with buckling of cylindrical silos composed of corrugated sheets and vertical stiffeners (columns). Comprehensive finite element analyses were carried out for a perfect silo by means of a linear buckling approach. Corrugated walls were simulated as an equivalent orthotropic shell and vertical thin-walled columns as beam elements. Calculations for perfect silos with different numbers of columns made it possible to...
-
The Influence of Selected Parameters of Numerical Modelling on Strains and Stresses at Weld Toe Notch
PublicationLatest development in the field of welding technology and prefabrication enabled massive production of thin-walled sandwich structures. Multi-layered sandwich structures are fabricated with the use of high-power CO2 lasers, friction welding, arc welding, hybrid welding, or other technique designed for the special purpose. Steel or aluminium alloy plates with thickness between 1 and 5 mm are connected by internal stiffeners. Strength...
-
FEM modelling of stress and strain distribution in weld joints of steel sandwich panels
PublicationThe development of laser welding technology has enabled the mass production of thin-walled structures, including steel sandwich panels. The technology of joining plating panels with stiffeners by welding allows us to create joints with a specific geometry and material properties. In comparison with other types of joints, laser welds are characterized by their specific behaviour under cyclic load and, as a consequence, a different...
-
The Influence of Modelling Material Zones on Strains and Stresses at Weld Toe Notch
PublicationThe latest development in the field of welding technology enabled prefabrication of thin-walled sandwich structures in an industrial scale. Sandwich structures fabricated of steel, or aluminium alloy plates and stiffeners are welded with the use of hi-power CO2 lasers. Strength analysis of such structures with the use of finite element method needs proper material modelling.In this paper the material model of steel sandwich panel...
-
Simple Computational Methods in Predicting Limit Load of High-Strength Cold-Formed Sections due to Local Buckling: A Case Study
PublicationCold-formed thin-walled sections are prone to local buckling caused by residual stresses, geometrical imperfections and inconsistency of material properties. We present a real case of buckling failure and conduct a numerical and experimental study aimed to identify methods capable of predicting such failures. It is important because designers of structures are getting more FEA-oriented and tend to avoid lengthy procedures of cold-formed...
-
A higher order transversely deformable shell-type spectral finite element for dynamic analysis of isotropic structures
PublicationThis paper deals with certain aspects related to the dynamic behaviour of isotropic shell-like structures analysed by the use of a higher order transversely deformable shell-type spectral finite element newly formulated and the approach known as the Time-domain Spectral Finite Element Method (TD-SFEM). Although recently this spectral approach is reported in the literature as a very powerful numerical tool used to solve various...
-
Application of linear buckling sensitivity analysis to economic design of cylindrical steel silos composed of corrugated sheets and columns
PublicationThe paper deals with global stability of steel cylindrical silos composed of corrugated walls and vertical columns with loads imposed by a bulk solid following Eurocode 1. The optimum silo design with respect to the steel weight was based on a sensitivity analysis method. The changes of silo column profiles at each design step were performed by means of influence lines for the buckling load factor due to the unit column bending...
-
The buckling analysis of a cold-formed steel C-sectional column resting on an elastic foundation
PublicationThe paper is focused on stability analysis of different models of steel cold-formed C-section column. The analysed element may be applied as a primary load-bearing member in steel trusses or silo columns. The column can be used as a support for a wall of roof plates made of corrugated sheets. The wall sheeting that restrains the column against buckling may be considered as an elastic foundation. Due to the design solutions the...
-
Dome over the Gdynia seaport building
PublicationThe paper presents the description of structure and the selected problems of the technical condition, as well as the strength analysis of the thin-walled reinforced concrete shell which has been making a covering of the main hall of the Gdynia Seaport Building through the last 80 years. The rectangle projection of four single curvature shells of the dome was shaped out of mutual perpendicular intersection of two cylindrical shells. The...