Деякі аспекти врахування початкових недосконалостей у розрахунках стійкості тонкостінних елементів відкритого профілю

Заголовок (російською): 
Некоторые аспекты учета начальных несовершенств в расчетах устойчивости тонкостенных элементов открытого профиля
Заголовок (англійською): 
Some aspects of consideration of initial imperfections in the calculations of stability of thin-walled elements of open profile
Автор(и): 
Охтень І.О.
Лук’янченко О.О.
Автор(и) (англ): 
Okhten I.O.
Lukianchenko O.O.
Ключові слова (укр): 
тонкостінні стержні, геометричні недосконалості, ексцентриситет, метод скінченних елементів, стійкість, критична сила
Ключові слова (англ): 
thin-walled bars, geometry imperfection, eccentricity, finite element method, stability, critical force
Анотація (укр): 
У роботі досліджено вплив початкових недосконалостей форми на стійкість стержнів відкритого С-подібного профілю. Тестові задачі вирішувалися у програмному комплексі MSC Nastran, що базується на методі кінечних елементів. Геометричні недосконалості стержнів задані у формах: загальної втрати стійкості ідеального стержня, хвилеподібного випучування стінок та полиць, депланації стержня. Для моделювання недосконалостей використана програма, в якій для формування нових координат вузлів «деформованої» моделі стержня компоненти вектора подібного до форми втрати стійкості додаються до відповідних координат серединної поверхні стержня. Таки чином можна моделювати початкові недосконалості по формам втрати стійкості стержня з різними значеннями амплітуди та імпортувати отриману кінечно-елементну модель у розрахунковий комплекс. Описані дослідження стійкості стержнів з різними амплітудами недосконалостей форми та різними значеннями ексцентриситету прикладення сил виконані в лінійній і нелінійній постановках. На основі тестових задач зроблено висновок щодо впливу форми та амплітуди початкових недосконалостей на критичну силу. Визначено, що найбільший вплив мають недосконалості у формі загальної втрати стійкості. Для таких недосконалостей виявлено вплив амплітуди недосконалостей на величину критичної сили. Вплив амплітуди недосконалостей, що задані у формі хвилеподібного випучування стінок та у формі депланації, на величину критичної сили не значний.
Анотація (рус): 
В роботе проведены исследования влияния начальных несовершенств формы на устойчивость стержней открытого С-образного профиля. Геометрические несовершенства заданы в разных формах: общей потере устойчивости идеального стержня, волнообразного выпучивания стенок и полок, депланации стержня. Исследования устойчивости стержней выполнены с разными значениями амплитуды несовершенств и эксцентриситета приложения усилий в линейной и нелинейной постановках.
Анотація (англ): 
Performed analysis of the initial geometric imperfections influence on the stability of the open C-shaped bars. Imperfections are given in different formulations: the general stability loss of an ideal bar, of wavy bulging of walls and shelves, of deplanation of a bar. Researches made in with different values of the imperfection amplitude and eccentricity of applied efforts. All tasks are performed in linear and nonlinear staging. The conclusion is made regarding the influence of initial imperfections form on the critical force in nonlinear calculations. It was found that the most affected are imperfections, which are given in the form of total loss of stability. It was revealed the influence of the imperfection amplitude on the magnitude of the critical force for such imperfections. The influence of imperfections amplitude given in the form of wavy bulging walls and in the form of deplanations is not affected on the value of the critical force.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2021, номер 106
Назва журналу, номер, рік випуску (рус): 
Сопротивление материалов и теория сооружений, 2021, номер 106
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Strength of Materials and Theory of Structures, 2021, number 106
Мова статті: 
English
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
10-106_okhten_i.o._lukianchenko_o.o.pdf
Дата публікації: 
28 Май 2021
Номер збірника: 
106
Університет автора: 
Kyiv National University of Construction and Architecture 31, Povitroflotsky ave., Kyiv, Ukraine, 03037
Литература: 
  1. Vlasov V.Z. Tonkostennyie uprugie sterzhni (Thin-walled elastic bars). - Moskow: Fizmatgiz, 1959. – 574 p.
  2. Raksha S.V. Poterya kogerentnoy ustoychivosti i optimizatsiya vesa tonkostennyih sterzhney otkryitogo profilya (Coherent stability loss and weight optimization of thin-walled bars of an open profile). Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences. Dnipro – 2003.
  3. Okhten I.O., Gotsulyak E.A., Lukianchenko O.O. Doslidzhennia stiikosti tonkostinnykh elementiv vidkrytoho profiliu z urakhuvanniam pochatkovykh nedoskonalostei (Research of thin-walled elements firmness of an open profile taking into account initial imperfections) // Strength of Materials and Theory of Structures: The scientific and technical collected articles. - Issue. 82. - K.: KNUBA, 2008. - P. 131-136.
  4. Okhten I.O., Gotsulyak E.A., Lukianchenko O.O. Doslidzhennia sumisnoho vplyvu pochatkovykh nedoskonalostei i ekstsentrysytetu na stiikist sterzhniv vidkrytoho profiliu (Research of compatible influence of initial imperfections and eccentricity on firmness of an open profile cores) // Strength of Materials and Theory of Structures: The scientific and technical collected articles. - Issue. 83. - K.: KNUBA, 2009. - P. 126-132.
  5. Volmir А.S. Ustoichyvost deformyruemikh system (Stability of deformable systems). – Moskow: Nauka, 1967. – 984 р.
  6. Timoshenko S.P. Ustoichyvost sterzhnei, plastin i obolochek (Stability of bars, plates and shells). – Moskow: Nauka, 1971. – 807 p.
  7. Shimkovich D.G. Raschet konstruktsiy v MSC/NASTRAN for Windows (Calculation of structures in MSC / NASTRAN for Windows). – M.: DMK Press, 2001.
  8. Lukianchenko O.O., Kostina O.V. The finite Element Method in Problems of the Thin Shells Theory. − LAP LAMBERT Academic Publishing, 2019.
  
References: 
  1. Vlasov V.Z. Tonkostennyie uprugie sterzhni (Thin-walled elastic bars). - Moskow: Fizmatgiz, 1959. – 574 p.
  2. Raksha S.V. Poterya kogerentnoy ustoychivosti i optimizatsiya vesa tonkostennyih sterzhney otkryitogo profilya (Coherent stability loss and weight optimization of thin-walled bars of an open profile). Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences. Dnipro – 2003.
  3. Okhten I.O., Gotsulyak E.A., Lukianchenko O.O. Doslidzhennia stiikosti tonkostinnykh elementiv vidkrytoho profiliu z urakhuvanniam pochatkovykh nedoskonalostei (Research of thin-walled elements firmness of an open profile taking into account initial imperfections) // Strength of Materials and Theory of Structures: The scientific and technical collected articles. - Issue. 82. - K.: KNUBA, 2008. - P. 131-136.
  4. Okhten I.O., Gotsulyak E.A., Lukianchenko O.O. Doslidzhennia sumisnoho vplyvu pochatkovykh nedoskonalostei i ekstsentrysytetu na stiikist sterzhniv vidkrytoho profiliu (Research of compatible influence of initial imperfections and eccentricity on firmness of an open profile cores) // Strength of Materials and Theory of Structures: The scientific and technical collected articles. - Issue. 83. - K.: KNUBA, 2009. - P. 126-132.
  5. Volmir А.S. Ustoichyvost deformyruemikh system (Stability of deformable systems). – Moskow: Nauka, 1967. – 984 р.
  6. Timoshenko S.P. Ustoichyvost sterzhnei, plastin i obolochek (Stability of bars, plates and shells). – Moskow: Nauka, 1971. – 807 p.
  7. Shimkovich D.G. Raschet konstruktsiy v MSC/NASTRAN for Windows (Calculation of structures in MSC / NASTRAN for Windows). – M.: DMK Press, 2001.
  8. Lukianchenko O.O., Kostina O.V. The finite Element Method in Problems of the Thin Shells Theory. − LAP LAMBERT Academic Publishing, 2019.