Applied mechanics of thin-walled structures
Keywords:
applied mechanics, elesticity, strenght, thin-walled constructionsSynopsis
Low weight is important for many components and structures. Thin-walled constructions offer solutions. This book summarizes the basic theoretical knowledge and practical procedures for design. In the introductory chapter, the parts of elasticity and strength, related to the torsion and bending of bars and beams, are repeated. The second chapter is devoted to the so-called constrained torsion. The third chapter shows the typical features of the stresses in the main types of bodies occurring in thin-walled structures: plates, membranes, and shells. It also presents the basic relations for the calculations of their deformations and stresses. Because thin-walled components often fail by collapse, the fourth chapter is devoted to various cases of loss of stability of bars, plates, and shells. The fifth chapter discusses the response of thin-walled and slender components when the
temperature changes. The last, sixth chapter, pays attention to the practical issues of creating thin-walled components and structures, including examples of their design. Although thin-walled structures are now designed using appropriate software, the book prefers simple analytical relationships that clearly show the influence of the main quantities. Part of the last chapter is devoted to general issues of reliability, including probabilistic and simulation approaches, such as the Monte Carlo method. The book contains numerous illustrations, solved examples and a list of references.
References
1. Čalkovský, A.: Tenkostěnné konstrukce I. Stavba strojů 75. DT ČSVTS, Praha, 1980. 134 s.
2. Čalkovský, A.: Tenkostěnné konstrukce II. Stavba strojů 81. DT ČSVTS, Praha, 1982. 120 s.
3. Čalkovský, A.: Tenkostěnné konstrukce III. Stavba strojů 87. DT ČSVTS, Praha, 1983. 128 s.
4. Čalkovský, A.: Tenkostěnné konstrukce IV. Stavba strojů 101. DT ČSVTS, Praha, 1985. 124 s.
5. Čalkovský, A.: Únosnost tenkostěnných konstrukcí. Stavba strojů 94. DT ČSVTS, Praha, 1984. 130 s.
6. Megson, T. H. G.: Aircraft Structures for Engineering Students. Butterworth-Heinemann (Elsevier), 2016. 910 s.
7. Bushnell, D.: Computerized buckling analysis of shells. Martinus Nijhoff Publishers. Dordrecht, 1985. ISBN 90-247-3099-6.
8. Peery, D. J.: Aircraft Structures. Dover Publications, Mineola, 2011. (McGraw-Hill, New York, 1950) 566 s.
9. Lizin, V. T., Pjatkin, V. A.: Projektirovanije tonkostěnnych konstrukcij. 2. vyd. Mašinostrojenije, Moskva, 1985. 344 s.
10. Schneider, P.: Základy konstruování procesních zařízení. VUT, Brno, 1999. 183 s.
11. Placák, V., Kunc, J.: Výpočet napjatosti skořepin. SNTL, Praha, 1966.
12. Flügge, W.: Statik und Dynamik der Schalen. Springer-Verlag, Berlin, 1962. 312 s.
13. Vlasov, V. Z.: Obščaja teorija oboloček i jejo priloženija v technike. GITTL, Moskva, 1949. 784 s.
14. Volmir, A. C.: Gibkije plastinki i oboločki. GOSIZDAT techniko-teoretičeskoj literatury. Moskva, 1957.
15. ČSN 73 1401. Navrhování ocelových konstrukcí. Česká norma. Český normalizační institut. 1994. 140 s. Také jako: EN 1993. Eurocode: Design of Steel Structures.
16. ČSN 73 1401. Navrhování ocelových konstrukcí. Česká technická norma. Český normalizační institut. 1998. 134 s.
17. ČSN EN 13445-3. Netopené tlakové nádoby: Část 3 – konstrukce a výpočet. Český normalizační institut, 2008.
18. ČSN EN 1993-1-6. Navrhování ocelových konstrukcí – Pevnost a stabilita skořepinových konstrukcí. Český normalizační institut, 2008.
19. ECCS Buckling of Steel Shells. European Design Recommendation. Fifth Edition. Published by ECCS, 2008.
20. European Recommendation for Steel Construction. Section 10. Cylindrical shells of constant wall thickness under general loading. ECCS TC8 TWG 8.4. 2008, pp. 167 – 216.
21. European Recommendation for Steel Construction. Section 20. Saddle or ringsupported cylindrical shells. ECCS TC8 TWG 8.4. 2008, pp. 371 – 382.
22. Park, Jongmin et al.: Numerical Prediction of Equivalent Mechanical Properties of Corrugated Paperboards by 3D Finite Element Analysis. Foods 2020, 9. (in print).
23. Menčík, J.: Applied mechanics of materials. University of Pardubice, 2019. 196s. Freely accessible at: https://dk.upce.cz//handle/10195/72947 or via https://eshop.upce.cz
24. Menčík, J.: Introduction to experimental analysis. University of Pardubice, Pardubice, 2017. 142 s. Freely accessible at http://hdl.handle.net/10195/66961 or via: http://e-shop.upce. cz
25. Mrázik, A.: Teória spoľahlivosti oceľových konštrukcií. Veda, vydavateľstvo SAV, Bratislava, 1987. 360 s.
26. Menčík, J.: Strength and fracture of glass and ceramics. Elsevier, Praha, 1990. XXYXY s.
27. http://help.autodesk.com/view/INVNTOR/2016/CSY/?guid=GUID-F367DA16-A76E-4658-A979-ED7317FF3AF4 .
28. FEM Computer program ANSYS 11. Ansys Corporation.
29. FEM Computer program COSMOS Works 2010. Advanced Professional. SolidWorks Corporation.
30. FEM Computer program COSMOS/M, version 2.95, 2010.
31. https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/abaqus/
32. https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/abaqus/abaqusexplicit/
