Axially symmetric deformations and stability of a geometrically nonlinear circular plate subjected to multiparametrical static loading

Summary Axially symmetric deformations and stability of a geometrically nonlinear circular plate subjected to multiparametrical static loading systems are investigated by means of a so-called deformation map. The deformation map was further used for stability considerations of geometrically nonlinear shells, see Shilkrut [1, 2]. The map reveals the complete picture of the axially symmetric deformations and the stability of the investigated structure. The equilibrium differential equations for the above mentioned circular plate were derived by Timoshenko [3]. The boundary value problem of the investigated structure is transformed to an initial value problem (Cauchy's problem). Then the Runge-Kutta (R. K.) method can be used to solve numerically the equilibrium equations. The geometrically nonlinear, simply supported circular plate subjected to uniform radial force and uniform radial bending moment acting along the supported edge is investigated as example, and some new qualitative and quantitative results are obtained. This approach can be used without essential difficulties for the investigation of axially symmetric deformations and stability of a geometrically nonlinear circular plate subjected to multiparametrical static loading systems in elastic and non-elastic fields.

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Axialsymmetrische Verformung und Stabilität geometrisch nichtlinearer Kreisplatten unter mehrparametrischer statischer Belastung

Übersicht Zur Untersuchung axialsymmetrischer, geometrisch nichtlinearer Verformung von Kreisplatten und ihrer Stabilität bei mehrparametrischer Belastung wird eine sog. Deformationskarte benutzt. Sie wurde auch für Stabilitätsbetrachtungen geometrisch nichtlinearer Schalen benutzt, s. Shilkrut [1,2]. Die Karte zeigt das vollständige Bild der axialsymmetrischen Verformung und die Stabilität der untersuchten Struktur. Das Randwertproblem zu den differentiellen Gleichgewichtsbedingungen, die für die betrachtete Platte von Timoshenko [3] hergeleitet wurden, wird in ein Anfangswertproblem (Caudy-Problem) überführt, welches numerisch nach der Methode von Runge-Kutta gelöst wird. Als Beispiel wird die nichtlineare Kreisplatte unter radialer Zug-und Biegemomentenbelastung am einfach gestützten Umfang untersucht, und man erhält einige neue qualitative und quantitative Ergebnisse. Die Methode läßt sich ohne wesentliche Schwierigkeiten auch auf axialsymmetrische, nichtlineare Verformungen und die Stabilität von Kreisplatten unter anderen mehrparametrischen statischen Belastungen im elastischen und nichtelastischen Bereich anwenden.