Buckling analysis of tape springs using a rod model with flexible cross-sections

Abstract

This work is devoted to the study of tape springs behaviour. We focus on the instabilities that lead to the creation of localised folds, due to the flattening of the cross-section. Depending on the kind of loading, the folds can move along the tape, split or disappear. Using an extended four parameters rod model with flexible cross-sections, we study several modes of instabilities (number and localisation of folds) for such structures submitted to an overall compression or bending.

On s’intéresse à la modélisation du comportement des mètres rubans, qui ont la particularité de développer des pliages localisés dus à un aplatissement par flambage de la section. Suivant les scénarios de chargement, les zones de pliages peuvent se déplacer le long du ruban, se dupliquer ou disparaître. S’appuyant sur un modèle original de poutre à section flexible à quatre paramètres cinématiques, on étudie les différents modes d’instabilités (nombre et localisation des pliages) de ces structures soumises à des sollicitations de compression et de flexion dans le plan.

Keywords:

• tape springs
• folding
• buckling
• rod model

Mots-clés:

• mètres rubans
• pliage
• flambement
• modèle de poutre