Search
Search results for: thin-walled%20elements
-
THIN-WALLED STRUCTURES
Journals -
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...
-
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.
-
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.
-
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 -
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.
-
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...
-
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.
-
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...
-
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...
-
Experimental study and numerical calculations in the analysis of thin-walled structures
Publication -
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...
-
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...
-
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
-
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...
-
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.
-
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.
-
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.
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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.
-
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...
-
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...
-
Test-supported numerical analysis for evaluation of the load capacity of thin-walled corrugated profiles
Publication -
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...
-
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...