Elastic-plastic buckling analysis of rectangular plates subjected to biaxial loads

Abstract

 In order to calculate the buckling load of a rectangular plate, the analytical approach is used in this study. The plate is assumed to be simply supported on four edges and loaded by uniform stresses along the edges. If the plate is slender, the buckling is elastic. However, if the plate is sturdy, it buckles in the plastic range. Then, the instantaneous moduli in the constitutive equations depend on the external loading.

In this study, the elastic and plastic buckling equations are derived for rectangular plates under biaxial loading, and the corresponding interaction curves are presented. The influences of aspect ratios, load ratios and hardening factors on the buckling stresses are investigated for rectangular plates. From the plastic buckling analysis, the optimal combination of loads is given for the buckling strength.

Zusammenfassung

 Um die Beullast einer Rechteckplatte zu berechnen, wird in dieser Arbeit eine analytische Methode angewandt. Die allseits gelenkig gelagerte Platte wird mit Längsspannungen belastet. Wenn die Platte dünn ist, findet die Beulung im elastischen Bereich statt. Für dicke Platten jedoch findet die Beulung im plastischen Bereich statt. Dann hängen die Werkstofftensoren in den Stoffgleichungen von äußeren Belastungen ab.

In dieser Arbeit werden die elastischen und plastischen Stabilitätsgleichungen für die Rechteckplatten unter zwei axialen Belastungen hergeleitet und die Beziehungen zwischen den beiden Belastungen diskutiert. Die Einflüsse von Seitenverhältnis, Spannungsverhältnis und Werkstoffverfestigung auf die kritische Beullast werden untersucht. Es wird auch gezeigt, dass die plastische Beulberechnung die optimale Kombination von äußeren Belastungen für die Beulfestigkeit ergibt.