-
Geometrijsko in materialno nelinearna dinamika nosilcev z lokalizacijo deformacij : doktorska disertacija = Geometrically and materially nonlinear beam dynamics with strain localization : doctoral dissertationKusuma Chandrashekhara, SudhanvaModeliranje nestabilnosti v konstrukcijah, ki so podvržene zahtevnejšim deformacijam, se običajno odraža v občutljivem obnašanju numeričnih metod reševanja in tako predstavlja pomemben izziv v ... numeričnem modeliranju. V disertaciji predstavljamo numerično formulacijo za analizo postkritičnega obnašanja geometrijsko in materialno nelinearnih prostorskih okvirnih konstrukcij. Poseben poudarek posvečamo analizi mehčanja materiala, ki je pogosto prisotno v krhkih heterogenih materialih. Ob nastopu določenih kritičnih pogojev v materialni točki trdnega telesa določitev deformacij iz znanih napetosti ni več enolična. Pojav takšnega kritičnega stanja vodi v lokalizacijo deformacij in pospešeno lokalno poškodbo materiala. Za postkritični odziv je značilno zmanjšanje nosilnosti konstrukcije z izrazitimi lokalnimi deformacijami. Ti pojavi so modelirani z uporabo na hitrostih osnovane formulacije geometrijsko točnih prostorskih nosilcev. S tem je tangentni prostor nelinearnega konfiguracijskega prostora napet zgolj na aditivnih količinah, to so hitrosti v fiksni bazi in kotne hitrosti v lokalni bazi. Predlagani pristop razširi originalno formulacijo, ki temelji na hitrostih, z upoštevanjem materialnih nelinearnosti, obravnavo kritičnih točk in natančnim opisom pojava mehčanja deformacij ter posledične lokalizacije deformacij. Najprej predstavimo nov postopek sledenja obtežno-deformacijski poti za obravnavo singularnosti globalnega sistema ob pojavu kritičnih pogojev v kvazistatičnih problemih, ki je usklajen s formulacijo, osnovano na hitrostih. Predlagana vezna enačba je neposredno izražena s hitrostmi in se tako ujema s kriteriji ločne dolžine v diferencialni obliki, čas pa služi kot parameter dolžine obtežno-deformacijske poti. Dodatno pokažemo, da so z našim pristopom lahko rotacijske prostostne stopnje povsem enakovreden del vezne enačbe, z majhno modifikacijo pa lahko vez uporabimo tudi za analizo bifurkacijskih točk. Pogoste numerične težave ob prisotnosti nestabilnosti in v postkritičnem obnašanju so pomembno zmanjšane zaradi izbranega pristopa in vezne enačbe, ki je povsem usklajena z izbrano formulacijo. Številni numerični primeri, kjer je upoštevan elastičen materialni model, prikazujejo robustnost in učinkovitost predlagane metode.Formulacija omogoča upoštevanje materialnih nelinearnosti na nivoju konstitucijskih lastnosti vlaken prečnega prereza, pri čemer zajamemo tudi plastičnost in mehčanje. Rezultantne napetostni prečnega prereza določimo z uporabo dvodimenzionalne Gaussove integracije. Za analizo mehčanja materiala formulacijo dodatno opremimo z zaznavanjem kritične obtežbe in kritičnega prereza. To dosežemo s spremljanjem determinante konstitutivne tangentne matrike prečnega prereza, pri čemer singularnost te matrike kaže na začetek mehčanja materiala. Lokalizacija deformacij ob začetku mehčanja je obravnavana z dvema pristopoma: (i) nelokalnim pristopom in (ii) metodo vgrajenih nezveznosti. Nelokalni pristop temelji na predpostavki, da so deformacije namesto v točki lokalizirane znotraj končne, vendar kratke dolžine. Lokalizacijo deformacij tako modeliramo z uporabo kratkih elementov nižjih redov. Predlagana tehnika kaže izjemne računske lastnosti tudi v bližini singularnosti, uporabimo pa jo tudi tudi kot za primerjavo z metodo vgrajenih nezveznosti. Metoda metoda vgrajenih nezveznosti opiše lokalizacije deformacij z izboljšanimi interpolacijskimi nastavki. Tako vpeljemo dodatne diskretne vrednosti hitrosti in kotnih hitrosti, ki omogočajo opis točkovnih nezveznosti. Dodatne skakalne spremenljivke določimo z modificiranim konsistenčnim pogojem, izpeljanim z metodo uteženih ostankov v skladu s teoretičnim konceptom krepke nezveznosti. Računalniške prednosti in učinkovitost obeh pristopov pri obravnavanju postkritičnih odzivov so prikazane skozi številne numerične primere.Type of material - dissertation ; adult, seriousPublication and manufacture - Ljubljana : [S. Kusuma Chandrashekhara], 2024Language - englishCOBISS.SI-ID - 202448387
Author
Kusuma Chandrashekhara, Sudhanva
Other authors
Zupan, Dejan, mehanik |
Bokan-Bosiljkov, Violeta |
Trtnik, Gregor, 1979- |
Brojan, Miha |
Jelenić, Gordan
Topics
doktorske disertacije |
gradbeništvo |
grajeno okolje |
geometrijsko točen nosilec |
tridimenzionalne rotacije |
mehčanje materiala |
lokalizacija deformacij |
metoda ločne dolžine |
vgrajena nezveznost |
kritične točke |
Built Environment |
civil engineering |
doctoral thesis |
geometrically exact beam |
three-dimensional rotations |
material softening |
strain localization |
arc-length method |
embedded discontinuity |
critical points
Library/institution |
City | Acronym | For loan | Other holdings |
---|---|---|---|---|
Faculty of Civil and Geodetic Engineering, Ljubljana | Ljubljana | FGGLJ |
outside loan 1 cop.
reading room 1 cop. |
Shelf entry
Permalink
- URL:
Impact factor
Access to the JCR database is permitted only to users from Slovenia. Your current IP address is not on the list of IP addresses with access permission, and authentication with the relevant AAI accout is required.
Year | Impact factor | Edition | Category | Classification | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
JCR | SNIP | JCR | SNIP | JCR | SNIP | JCR | SNIP |
Select the library membership card:
DRS, in which the journal is indexed
Database name | Field | Year |
---|
Links to authors' personal bibliographies | Links to information on researchers in the SICRIS system |
---|---|
Kusuma Chandrashekhara, Sudhanva | |
Zupan, Dejan, mehanik | 19121 |
Bokan-Bosiljkov, Violeta | 10379 |
Trtnik, Gregor, 1979- | 27666 |
Brojan, Miha | 24560 |
Jelenić, Gordan |
Select pickup location:
Material pickup by post
Notification
Subject headings in COBISS General List of Subject Headings
Select pickup location
Pickup location | Material status | Reservation |
---|
Please wait a moment.