A note on the linearization of the constitutive relations of non-linear elastic bodies

2018 ◽  
Vol 93 ◽  
pp. 132-137 ◽  
Author(s):  
K.R. Rajagopal
Keyword(s):  
Constitutive Relations ◽  
Linear Elastic ◽  
Elastic Bodies ◽  
Non Linear

Geometrical and Material Non-Linear Formulation for Bend Stiffeners

2004 ◽  
Author(s):  
Murilo Augusto Vaz ◽  
Carlos Alberto Duarte de Lemos
Keyword(s):  
Differential Equations ◽  
Constitutive Relations ◽  
Mathematical Formulation ◽  
Power Series Expansion ◽  
Constitutive Models ◽  
Bending Moment ◽  
Accurate Analysis ◽  
Linear Ordinary Differential Equations ◽  
Linear Elastic ◽  
Non Linear

A mathematical formulation and a numerical solution for the geometrical and material non-linear analysis of bend stiffeners — employed to protect the upper terminations of flexible risers and subsea umbilical cables — are presented in this paper. The differential equations governing the problem result from geometrical compatibility, equilibrium of forces and moments and material constitutive relations, which can be linear elastic symmetric or non-linear elastic asymmetric. In this latter case, the bending moment versus curvature for each cross-section is calculated and then expressed by a polynomial power series expansion. Hence, a set of four first order non-linear ordinary differential equations is written and boundary conditions are defined at both ends. A one-parameter shooting method is employed and results are presented for a case study where linear elastic symmetric and non-linear elastic asymmetric constitutive models are compared and discussed. It is shown that an accurate analysis of bend stiffeners depends on a precise assessment of the material constitutive property.

scholarly journals Non-linear elastic model incorporating temperature effects

2018 ◽  
Vol 5 (1) ◽  
pp. 22-30 ◽  
Author(s):  
Hong Liu ◽  
Hanlong Liu ◽  
Yang Xiao ◽  
Qingsheng Chen ◽  
Yufeng Gao ◽  
...  
Keyword(s):  
Temperature Effects ◽  
Elastic Model ◽  
Linear Elastic ◽  
Linear Elastic Model ◽  
Non Linear

NON-LINEAR VIBRATIONS OF A SLIGHTLY CURVED BEAM RESTING ON A NON-LINEAR ELASTIC FOUNDATION

1998 ◽  
Vol 212 (2) ◽  
pp. 295-309 ◽  
Author(s):  
H.R. Öz ◽  
M. Pakdemirli ◽  
E. Özkaya ◽  
M. Yilmaz
Keyword(s):  
Elastic Foundation ◽  
Curved Beam ◽  
Linear Elastic ◽  
Non Linear ◽  
Linear Vibrations

Linear and non-linear elastic stability of beams by higher order beam theories

2019 ◽  
Author(s):  
Αμαλία Αργυρίδη
Keyword(s):  
Elastic Stability ◽  
Higher Order ◽  
Linear Elastic ◽  
Non Linear ◽  
Fortran 90 ◽  
Beam Theories

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή διερευνάται η γραμμική και μη γραμμική ελαστική ευστάθεια ράβδων διαμέσου θεωριών δοκού ανώτερης τάξης. Προκειμένου να υλοποιηθεί αυτό, το πρώτο βήμα της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η εξέταση του στρεπτοκαμπτικού λυγισμού σύμμικτων δοκών λαμβάνοντας υπόψη τα φαινόμενα της στρέβλωσης (εκτός επιπέδου παραμόρφωση) και την διατμητικής υστέρησης (διαφοροποίηση της κλασσικής κατανομής ορθών τάσεων) λόγω κάμψης και στρέψης. Στο δεύτερο βήμα της παρούσας διδακτορικής διατριβής, μορφώνεται το πρόβλημα της γραμμικής κα μη γραμμικής στατικής ανάλυσης ομογενών δοκών λαμβάνοντας υπόψη τα φαινόμενα της αξονικής στρέβλωσης και της διαστρέβλωσης (εντός επιπέδου παραμόρφωση) επιπρόσθετα σε εκείνα λόγω της καμπτικής και στρεπτικής συμπεριφοράς της δοκού διαμέσου του σχήματος διαδοχικής ισορροπίας που υιοθετείται (πλεονεκτήματα έναντι προβλημάτων ιδιοτιμών). Κύριο τμήμα του δεύτερου βήματος αποτελεί η διατύπωση, η αρχικοποίηση και η επίλυση των προβλημάτων συνοριακών τιμών που αφορούν στον υπολογισμό των αξονικών μορφών στρέβλωσης και διαστρέβλωσης διαμέσου του σχήματος διαδοχικής ισορροπίας. Στο προτελευταίο βήμα της παρούσας διδακτορικής διατριβής, οι προηγούμενα αναπτυγμένες αξονικές μορφές στρέβλωσης και διαστρέβλωσης μαζί με τις αντίστοιχες καμπτικές και στρεπτικές χρησιμοποιούνται προκειμένου να μορφωθεί και να επιλυθεί το πρόβλημα της γραμμικής ελαστικής ευστάθειας δοκών. Στο τελευταίο βήμα της παρούσας διδακτορικής διατριβής, διεξάγεται μη γραμμική ανάλυση λαμβάνοντας υπόψη τα φαινόμενα της στρέβλωσης και της διαστρέβλωσης λόγω αξονικής, διατμητικής, καμπτικής και στρεπτικής δομικής συμπεριφοράς και πραγματοποιείται σύγκριση με τα αντίστοιχα αποτελέσματα που λαμβάνονται στην περίπτωση όπου λαμβάνεται υπόψη μόνο η στρέβλωση και η διατμητική υστέρηση λόγω κάμψης και στρέψης. Αξίζει να σημειωθεί ότι σε όλες τις παραπάνω περιπτώσεις η διατομή της δοκού είναι τυχούσα, ενώ ο λόγος του Poisson λαμβάνεται υπόψη στον υπολογισμό των αξονικών, καμπτικών και στρεπτικών μορφών στρέβλωσης και διαστρέβλωσης. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή χρησιμοποιούνται δύο αριθμητικές μέθοδοι. Η πρώτη είναι η μέθοδος των συνοριακών στοιχείων που χρησιμοποιείται για την επίλυση των προβλημάτων συνοριακών τιμών που αφορούν στον υπολογισμό των αξονικών, καμπτικών και στρεπτικών μορφών στρέβλωσης και διαστρέβλωσης και των γεωμετρικών σταθερών. Η δεύτερη μέθοδος είναι η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων που χρησιμοποιείται για τη διακριτοποίηση των και την επίλυση των καθολικών εξισώσεων ισορροπίας της δοκού. Στη βάση των αναλυτικών και αριθμητικών μεθόδων που παρουσιάζονται στην παρούσα διδακτορική διατριβή έχουν γραφτεί προγράμματα σε FORTRAN 90/95 και έχουν μελετηθεί αντιπροσωπευτικά αριθμητικά παραδείγματα. Επιπρόσθετα, έχουν γραφτεί scripts σε MATLAB προκειμένου να ερμηνευθούν τα αποτελέσματα διαμέσου δισδιάστατων και τρισδιάστατων γραφημάτων της δοκού. Η ακρίβεια και η αξιοπιστία των προτεινόμενων μεθόδων επιβεβαιώνονται μέσω αριθμητικών παραδειγμάτων που αντλούνται από τη βιβλιογραφία και αποτελεσμάτων που εξάγονται από αναλύσεις τρισδιάστατων και επιφανειακών πεπερασμένων στοιχείων.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document