Naslov
Četveročvorni konačni elementi ljuski sa usvojenim interpolacijama za deformacije smicanja
(Four-node shell finite elements with assumed shear strain)

Autori
Dragan Ribarić

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Sažeci sa skupova, sažetak, ostalo

Izvornik
Zbornik radova Osmog susreta Hrvatskog društva za mehaniku / Davorin Penava, Ivica Guljaš, Mirjana Bošnjak Klečina - Osijek : Hrvatsko društvo za mehaniku (HDM), 2017, 171-176

ISBN
978-953-7539-22-1

Skup
Osmi susreti Hrvatskog društva za mehaniku

Mjesto i datum
Osijek, Hrvatska, 07.07.2017. - 08.07.2017

Vrsta sudjelovanja
Predavanje

Vrsta recenzije
Nije recenziran

Ključne riječi
ljuske, Mindlinova teorija ploča, konačni elementi, usvojene prirodne deformacije
(shells, Mindlin plate theory, finite elements, assumed natural strain)

Sažetak
Četveročvorni konačni elementi za modeliranje ploča po Mindlinovoj teoriji razvijeni su s usvojenim interpolacijama polja smicanja, te su pokazali vrlo dobro ponašanje kod numeričkog modeliranja umjereno debelih, ali i tankih ploča, u usporedbi s drugim poznatim konačnim elementima iz literature. Polazne interpolacijske funkcije ovog pločastog elementa su potpuni kubni polinom za polje transverzalnih pomaka i kvadratni za polja rotacija presjeka, ali je pri tome model ovisan o materijalnim vrijednostima („problem dependent“). U ovom radu takav model elementa proširen je za primjenu na probleme prostornih ljuski dodavanjem membranskih utjecaja na već postojeće utjecaje savijanja i smicanja kod formiranje matrice krutosti elementa. Interpolacijske funkcije membranskih pomaka su pak potpune kvadratne funkcije neovisne od materijalnih vrijednosti. U membranski dio deformacija uključeni su za sada samo pomaci u ravnini elementa, pa novi element zajedno s deformacijama savijanja ima ukupno 20 čvornih i 5 internih parametara. Konačna matrica krutosti dobije se nakon statičke kondenzacije internih stupnjeva slobode. Novi element ljuski ima nakon kondenzacije 6 stupnjeva slobode po svakom čvoru, odnosno ukupno 20 parametara koji definiraju njegovu matricu krutosti. Novi element dobio je oznaku SQ4-U3-AS („shell 4-node quadrilateral with cubic interolation and assumed strain“), te je testiran na standardnim numeričkim modelima za ljuskaste elemente. Opis elementa, rezultati modeliranja, te usporedba s drugim konačnim elementima iz literature dani su u ovome radu i prezentaciji. Membranski dio matrice krutosti može se proširiti za efekte rotacijskih stupnjeva slobode („drilling degrees of fredom“), kao i za nekompatibilne unutarnje membranske stupnjeve slobode radi podizanja reda membranskih interpolacijskih polinoma i povećanja točnosti elementa i biti će predmet budućih istraživanja.

Izvorni jezik
Engleski

POVEZANOST RADA