Analize naprezanja i pomaka suvremenog postolja tokarilice metodom konačnih elemenata (MKE)

The Finite element method (FEM) was used in this study for the analysis of the strain and stress of a turning machine body. The final design decisions were made on the basis of stress and displacement field analysis of various design versions related to the structure of the considered machine tool. The results presented in this paper will be helpful for practical static and dynamic strength evaluation as well as for the appropriate design of machine tools using the FEM.Metoda konačnih elemenata (MKE) je primjenjena za analizu deformacija i naprezanja postolja stroja. Konačna odluka o oblikovanju je donešena na osnovi analize polja pomaka za različite varijante oblikovovanja elemenata razmatranih strojeva. Rezultati predstavljeni u ovom radu će biti korisni za procjenu statičke i dinamičke čvrstoće kao i za odgovarajuće oblikovanje strojnih alata korištenjem MKE

Nieliniowa stateczność sprężysto-plastycznej powłoki stożkowej przy złożonym obciążeniu

The paper presents stability analysis of an elastic-plastic sandwich open conical shell of a circular cross section under combined external load in the form of lateral pressure, longitudinal forces, and shear. The shell consists of two load-carrying faces made of an isotropic, compressible work-hardening material, and they are of different thicknesses and made of different material properties; the core material is of a soft type and it resists transversal forces only. It is also assumed that the shell can be deformed into plastic range before buckling. The flexural, stiffness of the faces is taken into account, the Kirchhoff-Love hypotheses hold for the faces, and the active deformation processes are considered. The constitutive relations used in the analysis are those of the incremental Prandtl-Reuss plastic flow theory associated with the Huber-Mises yield condition. The virtual work principle is the basis to obtain the governing stability equations and the Ritz method is used to derive differential equations of the considered problem. An iterative computer algorithm was elaborated to analyse the shells both in the elastic or elastic-plastic prebuckling state of stress.W pracy przedstawiono analizę stateczności sprężysto-plastycznej otwartej powłoki stożkowej pod wpływem złożonego obciążenia w postaci siły podłużnej, ciśnienia poprzecznego i sił tnących.Powłoka składa się z dwóch warstw nośnych wykonanych z różnych materiałów wykazujących umocnienie i mających różną grubość. Warstwa wypełniająca jest typu lekkiego i zakłada się, że przenosi wyłącznie siły ścinające. Zakłada się również, że pod wpływem sił zewnętrznych powłoka może przejść częściowo lub całkowicie w stan plastyczny. Uwzględnia się sztywność zginania warstw nośnych, ważność hipotez Kirchhoffa-Lova i przyjmuje się koncepcję wzrastającego obciążenia Shanleya. Analizę oparto na teorii plastycznego płynięcia Prandtla- Reussa stowarzyszonej z warunkiem uplastycznienia Hubera-Misesa. Podstawowe rozwiązania stateczności wyprowadzono z zasady prac wirtualnych, a do ich rozwiązania wykorzystano metodę Ritza. Dlanalizy i obliczeń numerycznych opracowano specjalny algorytm iteracyjny, który umozliwia obliczenia stateczności dla powłok częściowo lub całkowicie uplastycznionych, a nawet dla powłok sprężystych

Stateczność sprężysto-plastycznych powłok stożkowych

The paper deals with the derivation of the basic stability equations of bilayered elastic-plastic conical shells and a approximate solution to these equations, both theroretocally and by numerical procedures. The subject of the analysis is a bilayered open conical shell under a combined load comprising longitudinal forces and external pressure. Kirchhoff-Love's hypotheses hold for the layers, and use is made of constitutive relations in the form of generalized Hooke's law for the elastic stability analysis, and the Prandtl-Reuss incremental plasticity theory for the stability analysis in the elastic-plastic range. The stability equations are derived using the virtual work principle, and Ritz's method is applied to solve the equations. An iterative computer algorithm has been developed which made it possible to analyse the shells in the elastic, elastic-plastic or totally plastic prebuckling state of stress. The numerical results are presented in diagrams.Tematem pracy jest wyprowadzenie podstawowych równań stateczności dwuwarstwowych otwartych sprężysto-plastycznych powłok stożkowych i przybliżone rozwiązanie tych równań w sposób analityczny i numeryczny. Przedmiotem analizy jest swobodnie podparta dwuwarstwowa powłoka w kształcie wycinka stożka poddana działaniu obciążenia złożonego w postaci sił podłużnych i ciśnienia poprzecznego. Równania stateczności wyprowadzono na podstawie zasady minimum energii potencjalnej powłoki, a do rozwiązania zastosowano metodę Ritza. Wyniki numeryczne otrzymano za pomocą specjalnie zbudowanej iteracyjnej procedury numerycznej z wykorzystaniem komputera

Selected problems of plasticity theory in application to the finite element of a thin-walled bar

W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia teorii plastyczności w zastosowaniu do budowy pręta cienkościennego stosowanego do modelowania i prowadzenia analiz metodą elementów skończonych. Omówiono podstawowe związki fizyczne z uwzględnieniem wzmocnienia plastycznego w macierzy konstytutywnej modelu sprężysto-plastycznego.The paper presents the application of the theory of plasticity used to model and engineering analysis of a thin walled bar element by means of the finite element method. The relations are presented, especially those that concern stress-hardening phenomenon in the constitutive matrix of the elastic-plastic material model