Depending on the amount of data to process, file generation may take longer.

If it takes too long to generate, you can limit the data by, for example, reducing the range of years.

Dissertation

Download BibTeX

Title

Analysis and optimization of stress distribution in complex shell structures

Authors

[ 1 ] Instytut Mechaniki Stosowanej, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee

Promoter

[ 1 ] Instytut Mechaniki Stosowanej, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee

Supporting promoter

[ 1 ] Instytut Mechaniki Stosowanej, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee

Reviewers

Title variant

PL Analiza i optymalizacja rozkładu naprężeń w złożonych konstrukcjach powłokowych

Language

english

Keywords
EN
  • stress distribution
  • optimization
  • shell structures
  • pressure vessels
PL
  • rozkład naprężeń
  • optymalizacja
  • konstrukcje powłokowe
  • zbiorniki ciśnieniowe
Abstract

EN The presented work is devoted to the analysis and optimization of stress distribution in complex shell structures. An analytical solution to the problem of stress and deformations in the cylindrical pressure vessel with standard dished ends is solved using linear shell theory. The outcome of the study implies that the analytical solution can be inaccurate. To address this issue, the same structures are then investigated using the Ritz method. The results agree with the solution of the finite element method. Due to the unfavourable stress distribution in standard dished ends, the shape optimization study is further carried out using analytical and numerical approach. Finally, the optimization results are verified in an experimental study. The pressure vessel with the optimized dished end is manufactured using the additive manufacturing method. The strain gauge measurements are performed to evaluate the stress distribution. Good agreement is achieved, which confirms the advantageous characteristics of the optimized dished ends.

PL Przedstawiona praca jest poświęcona analizie i optymalizacji rozkładu naprężeń w złożonych konstrukcjach powłokowych. Rozwiązanie analityczne problemu naprężeń i deformacji w walcowym zbiorniku ciśnieniowym ze znormalizowanymi dennicami jest otrzymane stosując liniową teorię powłok. Rezultaty badania wskazują, że rozwiązanie analityczne może być niedokładne. W celu odniesienia się do tego problemu, te same konstrukcje są ponownie przebadane z zastosowaniem metody Ritza. Wyniki są zgodne z rozwiązaniem otrzymanym za pomocą metody elementów skończonych. W związku z niekorzystnym rozkładem naprężeń w znormalizowanych dennicach, przeprowadzono optymalizację ich kształtu w sposób analityczny i numeryczny. Ostatecznie wyniki optymalizacji zostały zweryfikowane w badaniu eksperymentalnym. Zbiornik ciśnieniowy ze zoptymalizowaną dennicą jest wytworzony za pomocą technik przyrostowych. Badania tensometryczne są przeprowadzone celem wyznaczenia rozkładu naprężeń. Osiągnięto dobrą zgodność wyników, co potwierdza korzystne właściwości zoptymalizowanych dennic.

Number of pages

159

OECD domain

engineering and technical sciences

Scientific discipline (Law 2.0)

mechanical engineering

Signature of printed version

DrOIN 2211

On-line catalog

to2023500581

Full text of dissertation

Download file

Access level to full text

public

First review

Bogdan Bochenek

Place

Kraków, Polska

Date

02.08.2022

Language

polish

Review text

Download file

Access level to review text

public

Second review

Piotr Iwicki

Place

Gdańsk, Polska

Date

31.08.2022

Language

polish

Review text

Download file

Access level to review text

public

Dissertation status

dissertation

Place of defense

Poznań, Polska

Date of defense

14.10.2022

Unit granting title

Rada Dyscypliny Inżynieria Mechaniczna Politechniki Poznańskiej

Obtained title

doktor nauk inżynieryjno-technicznych w dyscyplinie: inżynieria mechaniczna

This website uses cookies to remember the authenticated session of the user. For more information, read about Cookies and Privacy Policy.