On the imperfection sensitivity of compound branching

Summary The effect of small imperfections on the stability behaviour of an N-degree-of-freedom system exhibiting 2-fold coincident critical points is investigated. The analysis is based on equilibrium surfaces and the multiple-parameter perturbation technique. The relationship between certain forms of the equilibrium surface and the Catastrophe theory is discussed. An illustrative structural model is analyzed.

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Übersicht Es wird der Einfluß kleiner Abweichungen auf die Stabilität von Systemen mit N Freiheitsgraden mit einem zweifachen kritischen Punkt untersucht. Die Analyse beruht auf der Betrachtung von Gleichgewichtsflächen und auf der Störungsrechnung für mehrere Parameter. Die Beziehungen zwischen den auftretenden Gleichgewichtsflächen und der Katastrophentheorie werden erörtert. An einem Strukturmodell wird die Vorgehensweise erläutert.

     

Stabilität elastischer Tragwerke mit nichtlinearem Verformungsverhalten bei instationären Einwirkungen

Summary A method is suggested which simplifies the investigations to the safety of buckling structures under time depending actions. The static analysis of the structure is used in order to fix the critical deformation state and hence the critical strain energy. Representing the deformation behaviour and the loading by some energetic measures an approximation for the development of the motion during the loading may be computed with less effort by using Galerkin's procedure. Representing the effect of the external actions by the energy which is induced to the structure during the loading the proof of the stability may be given by comparing this external energy to the critical strain energy.

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Stabilität elastischer Tragwerke mit nichtlinearem Verformungsverhalten bei instationären Einwirkungen

Übersicht Die zum Stabilitätsverlust von dünnen Flächentragwerken führenden Beulphänomene werden für zeitabhängige Einwirkungen an einfachen Tragwerken erläutert. Für die Untersuchung der Stabilität bei zeitabhängigen Einwirkungen wird ein Verfahren vorgestellt, das auf der Basis einer statischen Analyse skalare Energiemaße definiert, die eine zuverlässige Beurteilung der Stabilität zulassen. Die Berücksichtigung des zeitlichen Ablaufs der Verformungen infolge der vorhandenen instationären Einwirkungen erfolgt nur für wenige für den Stabilitätsverlust maßgebende Bewegungsformen. Die Trennung von räumlicher und zeitlicher Diskretisierung ermöglicht eine effektive Untersuchung beulgefährdeter Tragwerke ohne die numerisch aufwendige Integration der nichtlinearen Bewegungsgleichungen.

     

Lateral post-buckling analysis of beams

Summary The nonlinear lateral buckling response of perfect stocky beams in the vicinity of the critical bifurcational state is discussed. Attention is focused on the initial post-buckling response. This depends on the nature of the critical branching point which is explored by using a nonlinear (lateral) bending-curvature relationship. It is found that the plane of loading (associated with the major moment of inertia) looses its stability through a stable symmetric bifurcation point. Hence, the above beams are not sensitive to imperfections, exhibiting post-buckling strength. However, the post-buckling equilibrium path is quite shallow, so that the load-carrying capacity of such beams above the critical state is rather limited. The analysis is supplemented by illustrative examples forI-beams for which the effect of various parameters on the initial postbuckling path is also discussed.

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Analyse des lateralen nachkritischen Knickverhaltens von Balken

Übersicht Das nichtlineare Knickverhalten von perfekten gedrungenen Balken in der Nachbarschaft des kritischen Verzweigungspunktes wird untersucht, wobei sich die Aufmerksamkeit insbesondere auf den Beginn der nachkritischen Phase richtet. Diese hängt vom Charakter des kritischen Verzweigungspunktes ab, der seinerseits mit Hilfe einer nichtlinearen (lateralen) Biegemoment-und Krümmungs-Beziehung analysiert wird. Es zeigt sich, daß die Stabilität in der Belastungsebene-verbunden mit dem maximalen Flächenmoment zweiter Ordnung-über einen stabilen symmetrischen Verzweigungspunkt verlorengeht. Daher sind solche Balken unempfindlch gegenüber Imperfektionen, sie zeigen nachkritische Belastbarkeit. Der nachkritische Gleichgewichtspfad ist jedoch sehr flach, so daß die Tragfähigkeit dieser Balken oberhalb des kritischen Zustandes recht begrenzt ist. Die Untersuchung ist durch illustrative Beispiele für I-Balken untermauert, für welche der Einfluß der verschiedenen Parameter auf den anfänglichen nachkritischen Pfad herausgearbeitet wird.

     

Allgemeine lineare Theorie für Rotorsysteme ohne oder mit kleinen Unsymmetrien

Übersicht Für eine große Klasse von Rotorsystemen wird das dynamische Verhalten aufgrund einer allgemeinen linearen Theorie untersucht. Für Rotorsysteme mit symmetrischen Bauelementen wird das Eigenverhalten in Abhängigkeit der Rotordrehzahl entsprechend den Nutations-, Präzessions- und Pendelbewegungen diskutiert. Der Einfluß von äußerer und innerer Dämpfung auf das Stabilitätsverhalten wird abgeschätzt. Die erzwungenen Schwingungen infolge statischer oder dynamischer Unwuchten werden berechnet. Für Rotorsysteme mit kleinen Unsymmetrien in den Trägheitsmomenten, den Dämpfungen, den Lager- und Wellensteifigkeiten werden die kritischen Drehzahlen mit Hilfe der Theorie der Parameter- und Kombinationsresonanzen bei periodischen Systemen bestimmt. Insgesamt wird durch die vorgenommene allgemeine systemtheoretische Untersuchung das dynamische Verhalten von Rotorsystemen unabhängig vom speziellen Anwendungsfall abgeschätzt.

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Summary For the lateral vibrations of a large class of rotor-bearing-systems a general theory based on a linear approach is developed. The behaviour of the natural modes of a system with symmetric elements is discussed in terms of forward and backward precession depending on the rotor speed. The influence of external and internal damping is investigated. The steady-state response due to static and dynamic rotor unbalances is dealt with. In the case of rotor systems with asymmetric elements the technique of parameter and combination resonances of periodic systems is applied to characterize unstable behaviour at some critical speeds. Altogether, the general linear approach allows to discuss the dynamic behaviour of rotor-bearing-systems in a very general manner independently of a special type of rotor system.

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Prof. Dr. F. Weidenhammer zum 60. Geburtstag gewidmet     

Numerischer Stabilitätsnachweis dünner Schalen mit dem Konzept der Störenergie

Übersicht Es wird eine nichtlineare Eigenwertanalyse vorgestellt, die es ermöglicht, für stabilitätsgefährdete Tragwerke die Umgebung von bekannten Belastungszuständen nach kritischen Zuständen abzusuchen. Da alle im Rahmen der Theorie und Diskretisierung möglichen Störungen und Imperfektionen berücksichtigt werden, wird derjenige kritische Zustand gefunden, der mit einem Minimum an Störenergie erreicht wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Störungs- oder Imperfektionssensitivität von Schalen mit einer nichtlinearen Eigenwertanalyse zu berechnen. Nach Kalibrierung des hier vorgeschlagenen Konzeptes der bezogenen Störenergie an statistisch ermittelten Versuchs-Grenzlasten können reale elastische Grenzbeullasten für beliebige Tragwerke berechnet werden, ohne daß der Ingenieur einschränkende Imperfektionen vorzugeben hat. Die derzeit erwogene Vorgabe von geometrischen Imperfektionen zur Erfassung der Imperfektionssensitivität von Schalen wird in einer Parameterstudie untersucht. Da die so berechneten Beullasten zum Teil erheblich von den Versuchs-Beullasten abweichen, wird das Vorgeben speziell von geometrischen Imperfektionen kritisch beurteilt.

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Numerical stability analysis of thin shells by a concept of perturbation energy

Summary A nonlinear eigenvalue analysis is presented which enables to investigate the surrounding of given states of equilibrium for critical states of equilibrium. By including all possible perturbation or imperfection patterns, that critical state is derived which is reached with a minimum of perturbation energy. Thus it is possible to analyse the imperfection sensitiveness by applying the nonlinear eigenvalue analysis. After calibration at buckling loads derived by experiments, the proposed concept may be applied for arbitrary structures. It is not necessary that the designing engineer introduces special imperfection patterns. The influence of different types of geometrical imperfections on the computational buckling load is studied. The buckling loads derived by given geometrical imperfections deviate considerably from critical loads found in experiments.

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Herrn Prof. Dr.-Ing. Walter Wunderlich zum 60. Geburtstag am 25. 7. 1991 gewidmet     

The effect of symmetry on the imperfection-sensitivity of coincident critical points

Summary The imperfection sensitivity of an N-degree-of-freedom symmetric system exhibiting a two-fold coincident critical point is studied. Symmetry in one as well as in both the critical coordinates is considered. The concepts of general and special critical points, associated with smooth and improper equilibrium surfaces respectively, are used to explore all the relevant stability properties of the system without resorting to formal stability considerations. An illustrative example concerning a column on elastic foundation is analyzed.

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Übersicht Es wird die Parameter-Empfindlichkeit eines Systems von N Freiheitsgraden untersucht, das zwei zusammenfallende kritische Punkte besitzt. Dabei wird sowohl in einer als auch in beiden kritischen Koordinaten Symmetrie vorausgesetzt. Die Begriffe der allgemeinen und der speziellen kritischen Punkte, abgeleitet von den Eigenschaften der Gleichgewichtsoberflächen, werden dazu verwendet, alle wichtigen Stabilitätseigenschaften zu untersuchen, ohne daß die üblichen Stabilitätsbetrachtungen angestellt werden müssen. Als Beispiel wird eine Säule auf nachgiebiger Unterlage untersucht.

     

Stability of a rocking block on a cylinder,including the effect of initial imperfections of arbitrary magnitude

Summary The effect of initial imperfections on the critical bifurcation parameter of a rocking block rolling without slipping on a cylinder is investigated. The theory is developed in terms of generalized coordinates. It is shown that the influence of the imperfections is modelled by a Whitney cusp. Experiments on simple model blocks and cylinders made of cardboard with sand paper contact surfaces to assure rolling but not sliding are examined. The theoretical and experimental results are in close qualitative agreement. The proposed model also serves as a simple machine to verify by experiment the existence of complementary equilibrium paths.

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Stabilitätsverhalten eines Schaukelblocks auf einem Halbzylinder unter Berücksichtigung des Einflusses von Imperfektionen beliebiger Größe

Übersicht Der Einfluß von Anfangsimperfektionen auf den kritischen Verzweigungsparameter eines auf einem Halbzylinder abrollenden Sohaukelblocks wird untersucht. Die Theorie ist in verallgemeinerten Koordinaten ausgedrückt, und es wird gezeigt, daß der Einfluß der Imperfektionen als eine Whitney-Spitze dargestellt werden kann. Versuche mit einfachen, aus Pappe mit Sandpapierkontaktflächen hergestellten Blöcken und Zylindern zeigen Ergebnisse, welche die theoretisch hergeleiteten Gleichgewichtskurven experimentell bestätigen.

     

Convolutional variational principles and stability of viscoelastic plates

Summary Convolutional variational principle for stability of viscoelastic plates has been formulated. General analysis of the behaviour of viscoelastic plates before buckling and during buckling is given. The relation of critical values to eigenvalues of the operators of the highest and least order with respect to time is shown.

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Übersicht Für die Stabilität von viskoelastischen Platten wird ein Faltungs-Variationsprinzip formuliert. Eine allgemeine Beschreibung des Verhaltens viskoelastischer Platten vor und während des Beulvorganges ist gegeben. Der Zusammenhang zwischen den kritischen Baulwerten und den Eigenwerten der Operatoren höchster und niedrigster Ordnung bezüglich der Zeit ist aufgezeigt.

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Dedicated to Professor Heinz Neuber in honour of his 70th birthday.     

Plastische Stabilität einer anisotropen Kreiszylinderschale

Übersicht Es wird die statische Stabilität einer axial gedrückten Kreiszylinderschale mit Hilfe der linearen Theorie untersucht. Das Stoffverhalten im plastischen Bereich wird durch ein finites Verzerrungs-Spannungsgesetz beschrieben und entspricht einem anisotropen Material. Bei der Ermittlung der kritischen Last wird der Einfluß des Entlastungsbereiches vernachlässigt.

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Summary The statical stability of a circular cylindrical shell under axial compression is analized using linear theory. The plastic behaviour of the anisotropic material of the shell is governed by finite stress-strain relation. The influence of the unloading effect is neglected.

     

The effects of material nonlinearity and compressibility in the buckling of nonlinear elastic systems

Summary The stability and post-buckling response of simple perfect and imperfect systems made of nonlinear elastic material are thoroughly discussed. The perfect systems correspond to the three types of bifurcation points, i.e. stable symmetric, unstable symmetric and asymmetric. Material-dependent stability conditions are properly established. It is found that the mechanism of buckling of perfect systems associated with a stable symmetric bifurcation point may become unstable depending on the value of the material nonlinearity parameter. Moreover, it is established that the effect of compressibility on the buckling load may be considerable in case of imperfect systems which in their ideal state are associated with an asymmetric bifurcation point.

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Die effekte von nichtlinearem stoffverhalten und kompressibilität beim knicken elastischer systeme

Übersicht Diskutiert wird die Stabilität und das Nachknickverhalten einfacher nichtlinear-elastischer Systeme mit und ohne Imperfektionen. Die perfekten Systeme gehören zu den drei Arten von Verzweigungspunkten, nämlich stabile und instabile symmetrische sowie unsymmetrische Verzweigung. Theoretisch strenge, materialabhängige Stabilitätsbedingungen werden eingeführt. Es zeigt sich, daß der Knickmechanismus eines perfekten Systems, der mit einer stabilen symmetrischen Verzweigung verknüpft ist, möglicherweise in Abhängigkeit von der Nichtlinearität des Stoffverhaltens instabil wird. Darüber hinaus stellt man fest, daß der Einfluß der Kompressibilität auf die Knicklast erheblich sein kann bei Systemen mit Imperfektion, die im perfekten Zustand eine einsymmetrische Verzweigung zeigen.

     

Nonlinear sway-buckling of geometrically imperfect rectangular frames

Summary By using as model an unbraced rectangular frame, the effect of geometric imperfections due to right angle deviations is thoroughly discussed. It is found that the value of the angle between the center lines of the two members is of decisive importance for the response of the frame. There is a critical angle for which the response of the frame changes from buckling to unbuckled states exhibiting a monotonically rising equilibrium path. It is shown that this critical angle depends on the column slenderness ratio as well as on the length and moment of inertia ratio of the two members. Moreover, formulas for direct evaluation of the critical angle as well as of the load-carrying capacity of the frame are established.

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Nichtlineares Knicken geometrisch imperfekter rechtwinkliger Rahmen

Übersicht Mit Hilfe eines aus zwei Balken bestehenden, rechtwinkligen Rahmens wird der Einfluß geometrischer Imperfektionen untersucht. Es zeigt sich, daß die Größe des Winkels zwischen den beiden Rahmenteilen entscheidenden Einfluß auf das Verhalten des Rahmens hat. Es gibt einen kritischen Wert des Winkels, für den aus dem Knickproblem ein Spannungsproblem wird. Es wird gezeigt, daß dieser kritische Wert von den Verhältnissen der Schlankheitsgrade, der Längen und der Trägheitsmomente der beiden Balken abhängt. Außerdem werden Formeln zur direkten Ermittlung des kritischen Winkels und der Traglast des Rahmens gegeben.

     

On the large postbuckling response of nonconservative continuous systems

Summary The large postbuckling response of a uniform cantilever beam subjected to a partial follower compressive load of constant magnitude is presented. The range of values of the nonconservativeness loading parameter for which a divergence instability occurs is theoretically established. The boundary between divergence and flutter instability corresponds to a double critical point where the first and second buckling loads (eigenvalues) coincide. It was also theoretically established that the critical points corresponding to these loads are stable symmetric. Except of the double critical point, the buckling loads of the first and second eigenmodes are distinct for the entire region of the nonconservativeness loading parameter. However, this is not true for the corresponding postbuckling paths. Indeed using an elastica analysis suitable for rotations up to 360°, it was found that at a certain critical tip rotation depending on the value of the nonconservativeness parameter the first and second postbuckling modes meet each other asymptotically. Numerical results have been obtained using various approximate analytic techniques which are checked by the method of elliptic integrals as well as the numerical schemes of Adams and Runge-Kutta.

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Groß Nachbeulantworten nichtkonservativer kontinuierlicher Systeme

Übersicht Vorgestellt wird das große Nachbeulverhalten eines gleichförmigen Auslegers unter einer teilweise folgenden Drucklast konstanter Größe. Der Bereich des Lastparameters der Nichtkonservativität, für den Verzweigungsinstabilität auftritt, wird theoretisch ermittelt. Die Grenze zwischen Verzweigung und Flattern entspricht einem zweifachen kritischen Punkt, in dem die erste und zweite Beullast zusammenfallen. Ebenfalls theoretisch wird gezeigt, daß die kritischen Punkte zu diesen Lasten stabil symmetrisch sind. Mit Ausnahme des zweifachen kritischen Punktes sind die Beullasten der ersten und zweiten Eigenform im ganzen Bereich des Parameters der Nichtkonservativität verschieden. Dies gilt nicht für die zugehörigen Nachbeulpfade. Vielmehr zeigt eine für große Drehungen bis 360° gültige Analyse der Biegelinie, daß bei einer bestimmten kritischen Stabenddrehung, die vom Parameter der Nichtkonservativität abhängt, erste und zweite Eigenform sich asymptotisch angleichen. Numerische Ergebnisse werden nach verschiedenen analytischen Näherungsmethoden gewonnen und mit der Methode der elliptischen Integrale sowie den numerischen Methoden nach Runge-Kutta bzw. Adams verglichen.

     

The effect of shear and rotary inertia of a rotor at its critical speeds

Summary This paper deals with the eigenfrequencies of flexural vibration of a homogeneous rotor model which includes shear, rotary inertia and the gyroscopic effect. A formula for the critical speeds of this rotor has also been found. It appears that the effect of these factors is smaller when the critical speed increases and the ratio of slenderness of a rotor decreases.

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Der Einfluß von Querschub und Drehträgheit eines Rotors bei seinen kritischen Drehzahlen

Übersicht Betrachtet wird das Problem der Eigenfrequenz bei Biegeschwingungen eines homogenen Rotor-modells, das den Einfluß der Querkraft, der Drehträgheit und des Kreiseleffekts berücksichtigt. Es zeigt sich, daß der Effekt dieser Einflußgrößen mit anwachsender kritischer Drehzahl und abnehmendem Schlankheitsgrad des Rotors kleiner wird.

     

Coupled torsional and bending vibrations of a rotor with an open crack

Summary The influence of transverse cracks on the coupled torsional and bending vibrations of a rotor is presented in this study. A fragment of the shaft of constant cross-section with a crack is modelled by means of a beam finite element. A procedure to calculate the stiffness coefficients in cross-sections weakned by cracks is given. The crack is considered to be open. The stiffness matrix for the above mentioned element is given. The method is illustrated by an example.

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Über gekoppelte Dreh- und Biegeschwingungen eines Rotors mit offenem Riß

Übersicht Der Einfluß von transversalen Rissen auf die gekoppelte Dreh- und Biegeschwingungen eines Rotors wird vorgestellt. Der Abschnitt einer Welle von konstantem Querschnitt mit Riß wird mit Hilfe der Finite-Element-Methode modelliert. Ein Rechenverfahren zur Bestimmung der Torsions- und Biegesteifigkeitskoeffizienten in durch den Riß geschwächten Querschnitten wird angegeben. Dabei wird der Spalt als offen betrachtet. Eine Steifigkeitsmatrix für das erwähnte Element wird aufgestellt. Die Methode wird mit einem Beispiel veranschaulicht.

     

Stability of Ziegler's pendulum with eccentric load and load-dependent stiffness

Summary The stability of Ziegler's pendulum with eccentric load and load-dependent stiffness is considered. It is shown that the flutter load is affected by a support that stiffens as it is compressed, and by eccentricity of the tangential load.

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Stabilität eines Zieglerschen Stabes mit exzentrischen Belastungen und lastabhängiger Steifigkeit

Übersicht Es wird die Stabilität eines Zieglerschen Stabes untersucht, und zwar unter einer exzentischen Belastung und mit einer lastabhängigen Steifigkeit. Es hat sich gezeigt, daß der Flatterwert der Last, von der Art der Befestigung beeinflußt wird, die steifer wird unter einer zunehmenden Druckbelastung und mit anwachsender Exzentrizität der Tangentiallast.

     

Nichtlineare Stabilitätsuntersuchungen mit der Methode der Finiten Elemente

Übersicht Ziel der Arbeit ist die exakte und genäherte Bestimmung der kritischen Last von elastischen Systemen mit nichtlinearem Vorbeulverhalten. Grundlage ist die Verschiebungsformulierung der Methode der finiten Elemente in inkrementell/iterativer Darstellung. Im ersten Hauptteil werden begleitende Stabilitätsuntersuchungen bei der exakten Auswertung der nichtlinearen Gleichungen behandelt. Hierzu gehören die Determinantenbeobachtung sowie Eigenwertuntersuchungen für den Lastparameter und die Eigenfrequenz. Im zweiten Hauptteil werden zwei verbesserte Anfangsstabilitätsanalysen zur genäherten Bestimmung der kritischen Last vorgestellt, die auf Reihenlösungen der Gleichgewichts- und Stabilitätsgleichungen basieren. In beiden Teilen bestätigen zahlreiche Beispiele die Brauchbarkeit der behandelten Verfahren.

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Nonlinear stability analysis in finite element formulation

Summary Exact and approximate solutions for the critical load of elastic structures exhibiting a nonlinear prebuckling response are described. The incremental iterative displacement finite element formulation is used. Two main aspects are covered. First different supplementary procedures evaluating the stability citerion parallel to the nonlinear analysis are investigated. Among these are the function of the determinant, and eigenvalue formulations for the load parameter and the frequency. In the second part two improved initial stability analyses are proposed to determine an approximate solution of the final critical load. They are based on the perturbation method in which the equilibrium and stability equations are expanded in series solutions. In both parts several numerical examples are given.

     

Einige weitere Lösungen räumlicher Knickprobleme infolge nichtkonservativer Torsion

Übersicht Auf der Grundlage des kinetischen Stabilitätskriteriums wird das räumliche Knicken gerader Stäbe unter Streckendrillmomenten behandelt. Hierbei wird auch der Einfluß der äußeren Dämpfung auf die kritischen Lasten berücksichtigt.

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Some more solutions to the problem of spatial buckling caused by nonconservative torsion

Summary The spatial buckling of straight rods, twisted by uniformly distributed moments, is treated on the basis of the criterion of kinetic stability. In this connexion the influence of external damping on the critical loads is also taken into account.

     

Die Wechselwirkung zwischen Schwinger und Antrieb bei erzwungenen Schwingungen

de]Zusammenfassung Die bei erzwungenen Schwingungen mit Rückwirkung des Schwingers auf den Antrieb auftretenden Erscheinungen wurden untersucht. Dabei ergaben sich als wichtigste Eigenschaften:Bei einer mit der Drehzahl fallenden Momentenkennlinie, wie sie z. B. im Arbeitsbereich von Elektromotoren meist vorliegt, können unter den hier angegebenen Bedingungen beim Durchfahren der kritischen Drehzahl Amplituden- und Frequenzsprünge auftreten.Im Gebiet der Resonanz ergeben sich neuartige Bedingungen für die Stabilität von stationären Schwingungszuständen. Es wurde gezeigt, daß die Stabilität von der Neigung der Momentenkurve und vom Größenverhältnis von Motor und Schwinger abhängt. Die normierte Darstellung ermöglicht es, die Stabilitätsbedingungen für beliebige Schwinger des behandelten Typs rasch quantitativ zu berechnen.Die erhaltenen Ergebnisse haben unmittelbare praktische Bedeutung für Systeme, die im Resonanzgebiet arbeiten. Das ist z. B. bei Schwingsieben und Schwingförderrinnen der Fall. Auch beim Hochfahren und Anlaufen von überkritisch laufenden Maschinen können die hier beschriebenen Erscheinungen vorkommen und müssen gegebenenfalls berücksichtigt werden.     

Natural vibrations of rectangular plates with a through crack

Summary The paper presents a finite element model of the rectangular plate with a through crack. The crack occurring in the plate is nonpropagating and open. It was assumed that the crack changes only the stiffness of the plate, whereas the mass is unchanged. The method of the formation of the stiffness matrix of a finite element for the rectangular, cracked plate is presented. The effects of the crack location and its length on the changes of the eigenfrequencies of the simply supported and cantilever plate are studied. The results of numerical computations are compared with results of theoretical and experimental data presented in the literature.

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Eigenschwingungen von rechteckigen Platten mit Transverslriß

Übersicht Der Beitrag präsentiert ein Finite-Element-Modell einer rechteckigen Platte mit Transverslriß. Der Riß pflanzt sich nicht fort und bleibt offen. Es wird angenommen, daß der Riß nur die Steifigkeit der Platte verändert, wogegen die Masse konstant bleibt. Eine Methode zur Aufstellung der Steifigkeitsmatrix für ein finites Element der rechteckigen Platte wird vorgestellt. Der Einfluß der Lage des Risses und der Rißlänge auf die Eigenschwingungen der einfach gestützten und freitragenden Platte wird untersucht. Abschließend erfolgt ein Vergleich der numerischen Berechnungen mit den Ergebnissen von theoretischen und experimentellen Literaturdaten.

     

Linear panel flutter of an elliptic cylindrical shell

Summary Panal flutter of an elliptic cylindrical shell exposed to an external supersonic air stream is investigated. Shallow cylindrical shell deformation theory and aerodynamic piston theory are used. The displacement function is expressed in two variants. A comparison between the results obtained by both versions is made. Numerical results for shells with different geometric parameters are shown. Hereby, the shell is considered as a system with two and with four degrees of freedom. The purpose of the investigation is to determine the variation of critical flutter Mach number with shell parameters.

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Linears Flattern einer elliptischen Zylinderschale

Übersicht Die Arbeit behandelt das Flattern einer elliptischen Zylinderschale unter dem Einfluß äußerer Luftströmungen. Es werden die Deformationstheorie dünnwandiger Zylinderschalen und die aerodynamische Kolbentheorie angewandt. Die Verschiebungsfunktion wird in zwei Varianten dargestellt. Die Resultate beider Varianten werden verglichen. Numerische Resultate werden für Schalen mit verschiedenen geometrischen Parametern angegeben. Dabei wird die Schale als ein System mit 2 oder mit 4 Freiheitsgraden betrachtet. Das Ziel der Untersuchung ist es, die Veränderung der kritischen Machschen Zahlen in Abhängigkeit von den Schalenparametern zu bestimmen.