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Dynamic behavior of inelastic cylindrical shells at finite deformation

1974; Elsevier BV; Volume: 9; Issue: 3 Linguagem: Inglês

10.1016/0020-7462(74)90035-3

1878-5638

C.M. Nr, L.H.N. Lee,

Vibration and Dynamic Analysis

Numerical approaches based on a minimum principle in dynamic finite plasticity are developed to study the dynamic behavior of inelastic cylindrical thin shells and rectangular plates at finite deformation. The minimum principle, which is based on the concept of finite variations in accelerations, is expressed in terms of Lagrangian strains and Kirchhoff stresses. The responses of a clamped cylindrical shell panel and a clamped rectangular plate to impulsive loadings are analyzed by using an incremental finite-difference method. An incremental Kantorovich method is employed to study the dynamic behavior of a complete cylindrical shell of finite length and loaded impulsively on its inner surface. The motions are simulated through a timewise step-by-step integration scheme. The results obtained in this analysis compare favorably with the theoretical and experimental results available in the literature. On développe des approches numériques basées sur un principe de minimum de la plasticité dynamique finie pour étudier le comportement dynamique de coques minces cylindriques et de plaques rectangulaires inélastiques sous des déformations finies. Le principe de minimum, fondé sur le concept de variations finies en accélérations, s'exprime en termes des déformations de Lagrange et des contraintes de Kirchhoff. On analyse les réponses à une charge par impulsions d'un panneau de coque cylindrique et d'une plaque rectangulaire encastrés en utilisant une méthode des différences finies. On emploie une méthode par incréments de Kantorovich pour étudier le comportement dynamique d'une coque cylindrique complète de longueur finie et chargée par impulsions sur sa surface interne. On simule les mouvements par un système d'intégration pas à pas dans le temps. Les résultats obtenus par cette analyse se comparent favorablement avec les résultats théoriques et expérimentaux fournis dans la littérature. Basierend auf einem Minimalprinzip der dynamischen endlichen Plastizität werden numerische Verfahren zur Untersuchung des dynamischen Verhaltens ineslatischer dünner Zylinderschalen und rechteckiger Scheiben bei endlicher Verformung entwickelt. Das Mimmalprinzip, das auf der Idee endlicher Beschleunigungsänderungen basiert, wird mit Hilfe Lagrangescher Dehnungen und Kirchhoffscher Spannungen ausgedrückt. Das Verhalten einer eingespannten zylindrisch gebogenen Scheibe und einer eingespannten Rechteckscheibe unter Stossbelastung werden mittels einer Inkrementmethode endlicher Differenzen analysiert. Eine Inkrementmethode nach Kantorovich wird zur Untersuchung des dynamischen Verhaltens einer vollständigen Zylinderschale endlicher Länge unter Stossbelastung der inneren Oberfläche benutzt. Die Bewegungen werden mit Hilfe eines schrittweisen Integrationsverfahrens im Zeitbereich nachgeahmt. Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigen eine günstige übereinstimmung mit theoretischen und experimentellen Resultaten der vorhandenen Literatur. Пинaмишecкoe пoвeeниe нyeыпpyгич цилинишecкич oбoλoшeк пpи кoнeшныч пeфopмaцияч. Пpeдлaгayoтcя шиcлeнныe мcтoды peшeния зaдaш o динaмишecкoм пoвeдeнии нeyпpyгич тoнкич нилиндpишecкич oбoлoшeк и пpямoyгoльныч плacтинoк яpи кoнeшныч дeфopмaцияч. Пeшeния ocнoвaны нa пpинципe миннмyм. cфopмyлиpoвaннoм для динaмишecкич зaдaш пλacтишнocти пpи кoнeшныч дeфopмaцияч. Пpиннип минимyм, иcчoдящий из пoнятия кoнeшныч вapиaний в ycopopeнияч, выpaжeн шepeз лaгpaнжeвy дeфopмaпии и нaпнжeння. киpчгoффa. c иcпoльзoвaнqnиeм инкpeмeнтaλьнoгo мeтoдa. кoнeшныч paзнocтeй иccлeдoвaнo пoвe- дeниe зaщeмлeннoй цилндпишэcкoй oбoлoшки и зaшeмлeннoй пpямoyгoльнoй яλacтины пpи импyльcнoм нaгpyжeнии. Для изyшeния динaмишecкoгo пoвeдeния зaмкнyтoй цилин- дpишecкoй oбoлoшки кoнeшнoй длины, пoдвeпжeннoй импyльcнoмy нaгpyжeниy c внy- тpeннeй cтopoны. пpимeняeтcя. инкpeмeнтaлъный мeтoд Кaнтopoвишa. cимyляния движeний ocyшecтвлeнa пытeм пpимeнeния cчeмы интeгpиpoвaния c щaгoм пo вpeмe. и. Пeзyлътaтъ, пoλyшeнныe в дaннoм иccлeдoвaнии, чopoшo coвпaдayт c тeopeтишecними и зкcпepимeнтaлыми дaнными. δocтyпными в литepaтype.