Izvijanje cilindrične tankozide strukture izrađene od legure aluminijuma sa greškom u geometriji u vidu udubljenja, pod dejstvom aksijalnog pritiska
Buckling behaviour of dented aluminium alloy cylindrical shell subjected to uniform axial compression
Апстракт
Tankozide cilindrične strukture imaju veoma visoku primenu u industriji. Pošto su obično opterećene na aksijalni pritisak, najčešći uzrok njihovog otkaza je pojava izvijanja. U ovom članku se prikazuje numerička analiza izvijanja tankozide cilindrične strukture izrađene od legure aluminijuma sa imperfekcijom u vidu udubljenja na sredini strukture i eksperimentalna verifikacija rezultata dobijenih tom analizom. Numerička analiza je odrađena pomoću softvera ANSYS 16.2, a eksperimentalna ispitivanja pomoću hidraulične prese Armavir, PSU-50, na kojoj je uzorak podvrgnut aksijalnom pritisku čiji se intenzitet postepeno povećavao do pojave izvijanja. Poređenjem rezultata eksperimenta uočeno je značajno smanjenje vrednosti kritičnog napona na izvijanje između epruveta bez imperfekcije i epruveta sa imperfekcijom od 2 mm, dok su vrednosti kritičnog napona za epruvete sa imperfekcijama od 2 mm i 4 mm približne.
Thin-walled cylindrical shells are commonly used in numerous branches of industry. Since they are subjected to axial load, the most common cause of their failure is buckling. This paper provides numerical analysis and experimental verification of the buckling of the thin-walled aluminium alloy cylindrical shell with special regard to the influence of dent, positioned in the middle of the shell. Numerical simulation was performed using ANSYS 16.2, and experimental verification was performed by means of hydraulic press Armavir, PSU-50, which was used to subject the specimen to the increasing axial load until the occurrence of buckling. Comparing the results it was concluded that there is significant decrease of the buckling resistance if compared the values of the specimen with no dent, and the specimen with 2 mm deep dent. On the contrary, resistance of the 2 mm and 4 mm dented specimen is quite similar. Position and shape of the deformations occurred due to buckling are matching if exp...erimental and numerical results are compared.
Кључне речи:
Thin cylindrical shell / Numerical simulations / Geometrical imperfections / Dents / Buckling strengthИзвор:
FME Transactions, 2017, 45, 3, 441-447Издавач:
- Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd
Финансирање / пројекти:
- Развој триболошких микро/нано двокомпонентних и хибридних самоподмазујућих композита (RS-MESTD-Technological Development (TD or TR)-35021)
- Одрживост и унапређење машинских система у енергетици и транспорту применом форензичког инжењерства, еко и робуст дизајна (RS-MESTD-Technological Development (TD or TR)-35006)
- Истраживање и развој савремених приступа пројектовања композитних лопатица ротора високих перформанси (RS-MESTD-Technological Development (TD or TR)-35035)
DOI: 10.5937/fmet1703441S
ISSN: 1451-2092
WoS: 000408083200017
Scopus: 2-s2.0-85016121677
Институција/група
Inovacioni centarTY - JOUR AU - Stanković, Miloš AU - Ristić, Miloš AU - Simonović, Aleksandar AU - Jovanović, Miroslav PY - 2017 UR - https://machinery.mas.bg.ac.rs/handle/123456789/2633 AB - Tankozide cilindrične strukture imaju veoma visoku primenu u industriji. Pošto su obično opterećene na aksijalni pritisak, najčešći uzrok njihovog otkaza je pojava izvijanja. U ovom članku se prikazuje numerička analiza izvijanja tankozide cilindrične strukture izrađene od legure aluminijuma sa imperfekcijom u vidu udubljenja na sredini strukture i eksperimentalna verifikacija rezultata dobijenih tom analizom. Numerička analiza je odrađena pomoću softvera ANSYS 16.2, a eksperimentalna ispitivanja pomoću hidraulične prese Armavir, PSU-50, na kojoj je uzorak podvrgnut aksijalnom pritisku čiji se intenzitet postepeno povećavao do pojave izvijanja. Poređenjem rezultata eksperimenta uočeno je značajno smanjenje vrednosti kritičnog napona na izvijanje između epruveta bez imperfekcije i epruveta sa imperfekcijom od 2 mm, dok su vrednosti kritičnog napona za epruvete sa imperfekcijama od 2 mm i 4 mm približne. AB - Thin-walled cylindrical shells are commonly used in numerous branches of industry. Since they are subjected to axial load, the most common cause of their failure is buckling. This paper provides numerical analysis and experimental verification of the buckling of the thin-walled aluminium alloy cylindrical shell with special regard to the influence of dent, positioned in the middle of the shell. Numerical simulation was performed using ANSYS 16.2, and experimental verification was performed by means of hydraulic press Armavir, PSU-50, which was used to subject the specimen to the increasing axial load until the occurrence of buckling. Comparing the results it was concluded that there is significant decrease of the buckling resistance if compared the values of the specimen with no dent, and the specimen with 2 mm deep dent. On the contrary, resistance of the 2 mm and 4 mm dented specimen is quite similar. Position and shape of the deformations occurred due to buckling are matching if experimental and numerical results are compared. PB - Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd T2 - FME Transactions T1 - Izvijanje cilindrične tankozide strukture izrađene od legure aluminijuma sa greškom u geometriji u vidu udubljenja, pod dejstvom aksijalnog pritiska T1 - Buckling behaviour of dented aluminium alloy cylindrical shell subjected to uniform axial compression EP - 447 IS - 3 SP - 441 VL - 45 DO - 10.5937/fmet1703441S ER -
@article{ author = "Stanković, Miloš and Ristić, Miloš and Simonović, Aleksandar and Jovanović, Miroslav", year = "2017", abstract = "Tankozide cilindrične strukture imaju veoma visoku primenu u industriji. Pošto su obično opterećene na aksijalni pritisak, najčešći uzrok njihovog otkaza je pojava izvijanja. U ovom članku se prikazuje numerička analiza izvijanja tankozide cilindrične strukture izrađene od legure aluminijuma sa imperfekcijom u vidu udubljenja na sredini strukture i eksperimentalna verifikacija rezultata dobijenih tom analizom. Numerička analiza je odrađena pomoću softvera ANSYS 16.2, a eksperimentalna ispitivanja pomoću hidraulične prese Armavir, PSU-50, na kojoj je uzorak podvrgnut aksijalnom pritisku čiji se intenzitet postepeno povećavao do pojave izvijanja. Poređenjem rezultata eksperimenta uočeno je značajno smanjenje vrednosti kritičnog napona na izvijanje između epruveta bez imperfekcije i epruveta sa imperfekcijom od 2 mm, dok su vrednosti kritičnog napona za epruvete sa imperfekcijama od 2 mm i 4 mm približne., Thin-walled cylindrical shells are commonly used in numerous branches of industry. Since they are subjected to axial load, the most common cause of their failure is buckling. This paper provides numerical analysis and experimental verification of the buckling of the thin-walled aluminium alloy cylindrical shell with special regard to the influence of dent, positioned in the middle of the shell. Numerical simulation was performed using ANSYS 16.2, and experimental verification was performed by means of hydraulic press Armavir, PSU-50, which was used to subject the specimen to the increasing axial load until the occurrence of buckling. Comparing the results it was concluded that there is significant decrease of the buckling resistance if compared the values of the specimen with no dent, and the specimen with 2 mm deep dent. On the contrary, resistance of the 2 mm and 4 mm dented specimen is quite similar. Position and shape of the deformations occurred due to buckling are matching if experimental and numerical results are compared.", publisher = "Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd", journal = "FME Transactions", title = "Izvijanje cilindrične tankozide strukture izrađene od legure aluminijuma sa greškom u geometriji u vidu udubljenja, pod dejstvom aksijalnog pritiska, Buckling behaviour of dented aluminium alloy cylindrical shell subjected to uniform axial compression", pages = "447-441", number = "3", volume = "45", doi = "10.5937/fmet1703441S" }
Stanković, M., Ristić, M., Simonović, A.,& Jovanović, M.. (2017). Izvijanje cilindrične tankozide strukture izrađene od legure aluminijuma sa greškom u geometriji u vidu udubljenja, pod dejstvom aksijalnog pritiska. in FME Transactions Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd., 45(3), 441-447. https://doi.org/10.5937/fmet1703441S
Stanković M, Ristić M, Simonović A, Jovanović M. Izvijanje cilindrične tankozide strukture izrađene od legure aluminijuma sa greškom u geometriji u vidu udubljenja, pod dejstvom aksijalnog pritiska. in FME Transactions. 2017;45(3):441-447. doi:10.5937/fmet1703441S .
Stanković, Miloš, Ristić, Miloš, Simonović, Aleksandar, Jovanović, Miroslav, "Izvijanje cilindrične tankozide strukture izrađene od legure aluminijuma sa greškom u geometriji u vidu udubljenja, pod dejstvom aksijalnog pritiska" in FME Transactions, 45, no. 3 (2017):441-447, https://doi.org/10.5937/fmet1703441S . .