Optimal design of rotationally symmetric shells of uniform stability under complex loadings
Autor
Trzeciak, Piotr
Promotor
dr hab. inż. Jacek Krużelecki, prof. PK
Data wydania
2006
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
W pracy przebadano zagadnienie optymalnego projektowania obrotowo symetrycznych powłok z uwagi na utratę stateczności. Zastosowano hipotezę lokalnej stateczności i koncepcję powłoki równomiernej stateczności. Za pomo-cą wzoru podanego przez Szirszowa wyprowadzono za-leżności na grubości ścianek powłoki równomiernej stateczności dla wszystkich przypadków obciążenia. Dla obciążenia trójparametrowego (ciśnienie hydrostatyczne, osiowa siła ściskająca, moment skręcający) oraz przypad-ków szczególnych, mianowicie obciążeń jedno- i dwuparametrowych poszukiwana była taka geometria (kształt powierzchni środkowej przy stałej grubości, grubość ścianki dla zadanego kształtu powierzchni środ-kowej, bądź obydwie te wielkości w przypadku optymali-zacji wariacyjnej), dla której krytyczny mnożnik obciążenia osiągał wartość maksymalną. Zbudowane zostały krzywe oraz powierzchnie graniczne stateczności dla konstrukcji optymalnych. Zostały one porównane z odpowiednimi krzywymi i powierzchniami zbudowanymi dla walcowej powłoki odniesienia. Przebadano również przypadki spe-cjalne: powłokę pod obciążeniem termicznym, oraz powło-kę pracującą w zakresie niesprężystym.
The problem of optimal design of rotationally symmetric shells with respect to buckling was investigated in the dissertation. The hipothesis of local stability and the concept of a shell of uniform stability was applied. Formu-las describing the thickness of the wall of the shell of uniform stability for different combinations of loadings were evaluated, employing Shirshov formula. Such ge-ometry (the shape of the middle surface for constant thickness, the distribution of the wall thickness for given shape of the middle surface, or both functions for variational optimization) of a shell was sought for, which leads to the maximal critical loading parameter. Investigations were performed for the three parameter loading (hydrostatic pressure, axial compressive force, twisting moment) and special cases, namely one and two parameter loadings. Limit surfaces and curves for optimal structures were created. They were compared to appro-priate surfaces and curves build for cylindrical reference shells. Special cases: the shell under thermal loading, and the shell in non elastic range were investigated too.
