Rozwiązanie zagadnienia ugięć warstwowych, w tym trójwarstwowych, przekładkowych płyt pierścieniowych prowadzące do oceny ich obciążeń krytycznych jest bardzo często ograniczone do rozwiązania szczególnego przypadku płyt, których postać wyboczenia jest obrotowosymetryczna. Możliwość utraty stateczności płyty poddanej obciążeniom działającym zwłaszcza na jej zewnętrzny brzeg, w postaci kilku lub nawet kilkunastu fal obwodowych odpowiadających minimalnym wartościom obciążenia krytycznego, wymaga przeprowadzenia złożonego, ogólnego rozwiązania problemu i wykorzystania metod numerycznych.

W pracy przedstawiono rozwiązanie wykorzystujące przybliżone metody ortogonalizacji i różnic skończonych dla trójwarstwowej struktury płyty złożonej z cienkich okładzin i grubszego, miękkiego rdzenia. W rozwiązaniu uwzględniono geometrycznie nieliniowe związki w opisie odkształceń warstw zewnętrznych i liniowo lepkosprężyste zależności równań konstytutywnych materiału rdzenia płyty. Wynikami obliczeń są wyznaczone wartości krytycznych obciążeń statycznych płyt i charakterystyki ugięć maksymalnych w czasie narastającego obciążenia działającego w płaszczyźnie płyty na wybrany brzeg. Wartości krytyczne czasu, obciążenia czy ugięcia określające dynamiczną odpowiedź badanej płyty wyznaczono dla przyjętego kryterium utraty stateczności dynamicznej płyty. Szczegółową analiz stanu krytycznego płyt przeprowadzono dla różnych parametrów geometrycznych, materiałowych i związanych z obciążeniem, płyt zarówno z rdzeniem sprężystym, jak i lepkosprężystym, uwzględniając wpływ intensywności zmian obciążenia i nieregularności kształtu – imperfekcji. Zwrócono uwag, m.in. na występujące przypadki obniżania się wartości krytycznych obciążeń dynamicznych płyt poniżej minimalnej wartości krytycznych obciążeń statycznych.

Dopełnieniem prowadzonych analiz są wyniki obliczeń modeli trójwarstwowych płyt pierścieniowych z użyciem metody elementów skończonych w programie ABAQUS. Przedstawiono sposób budowy modeli MES badanych płyt charakteryzujących si dużą materiałową niejednorodnością struktury poprzecznej i różnym udziałem jej warstw składowych w przenoszeniu powstających obciążeń normalnych i stycznych. Przykładowymi obliczeniami MES potwierdzono wyniki obliczeń płyt otrzymane metodą różnic skończonych, zwrócono uwag na zaobserwowane zmiany postaci deformacji krytycznych płyt obciążanych dynamicznie i podkreślono znaczenie analizy wytężeniowej w kompleksowej ocenie badanych płyt. Porównując wyniki obliczeń dwóch metod: różnic i elementów skończonych na podstawie zgodności i różnic wyznaczonych wartości statycznych i dynamicznych obciążeń krytycznych modeli płyt o różnych grubościach warstwy rdzenia, sformułowano uwagi do obliczeń płyt z rdzeniem grubym kończące część badawczą pracy. Zasygnalizowano możliwość wystąpienia innych niż quasi-eulerowskich form wyboczenia dla znacznie niższych wartości obciążeń krytycznych płyt z rdzeniem grubym.

Spostrzeżenia i wnioski końcowe zawarte w podsumowaniu pracy tworzą praktyczny obraz krytycznych zachowań analizowanych płyt, a całość podjętych w pracy badań jest istotnym uzupełnieniem ciągle podejmowanej problematyki ugięć płyt o podobnych strukturach. [WSTĘP]

Więcej informacji w Bibliotece Cyfrowej CYBRA