کمانش ورقهای مستطیلی با ضخامت متغیر: مطالعه تحلیلی و عددی

نوع مقاله : مقاله کوتاه

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

2 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

3 دانشجوی کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

چکیده

در این مقاله کمانش ورق‌های مستطیلی با ضخامت متغیر تحت بارهای درون صفحه‌ای بررسی شده است. هر سازه ورقی تحت بار فشاری ممکن است در سطح مشخصی از مقدار بار دچار کمانش شده و پایداری خود را از دست بدهد. در تحلیل پایداری سازه با ضخامت کم، تعیین بار کمانشی مهم و ضروری است. بار کمانش به برخی از پارامترها از قبیل هندسه سازه، شرایط مرزی و نوع بارگذاری بستگی دارد. در این مقاله، مقدار بار کمانشی به ازای تغییرات ضخامت ورق با الگوهای مختلف و شرایط مرزی گوناگون به دست آمد. برای تغییرات ضخامت حالت های مختلفی مانند نحوه تغییرات، محل شروع، و شدت تغییرات بررسی شده است. بار کمانش با استفاده از روش گالرکین و نیز روش‌های عددی محاسبه شد و با نتایج موجود مقایسه شده است. نتایج نشان داد که دامنه تغییرات ضخامت مهمترین پارامتر مؤثر بر کاهش بار کمانشی است. برای ورق با لبه های گیردار اثر این پارامتر ها محسوس‌تر می باشد همچنین تغییرات نامتقارن ضخامت نیز اثر قابل ملاحظه ای بروی بار کمانشی خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


  • Timoshenko S.P., Gere J.M., Theory of elastic stability, 2nd edn., McGraw-Hill, New York, 1961.
  • Bradford M.A., Azhari M., Buckling of plates with different end conditions using the finite strip method , Computers & Structures, Vol. 56, No. 1, pp. 75-83, 1995.
  • Bremec B., Thickness optimization of circular annular plate at buckling, Thin-Walled Structures, Vol. 44, pp. 74-81, 2006.
  • Le-Manh T., Huynh-Van Q., Isogeometric nanlinear bending and buckling analisis of variable-thickness composite plate structures, Composite structures, Vol. 159, pp. 818-826, 2017.
  • Jahanpour A., Roozbahani F., An applicable formula for elastic buckling of rectangular plates under biaxial and shear loads, Aerospace Science and Technology, Vol. 56, pp. 100-111, 2016.
  • Liang K., Buckling and post-buckling analysis of the delaminated composite plates using the Koiter-Newton method, Composite structures, Vol. 165, pp. 266-276, 2017.
  • Singh J.P., Dey S.S., Variational finite difference approach to buckling of plates of variable stiffness, Computers & Structures, Vol. 36, No. 1, pp. 39-45, 1990.
  • Cheung, Y.K., Ftk A., Zheng D.Y., Analysis of deep beams and shear walls by finite strip method with C0 continuous displacement functions, Thin Walled Structures, Vol. 32, No. 4, pp. 289-303, 1998.
  • FTK A., Zheng D.Y., Cheung Y.K., Vibration and stability of non-uniform beams with abrupt changes of cross-section by using C1 modified beam vibration functions, Applied Mathematical Modelling, Vol. 23. No. 1, pp. 19-34, 1999.
  • Cheung, Y.K., FTK A., Zheng, D.Y., Finite strip method for the free vibration and buckling analysis of plates with abrupt changes in thickness and complex support conditions, Thin Walled Structures, Vol. 36, pp. 89-110, 2000.
  • Slater P.A., Pandey M.D., Sherbourne A.N., Finite element analysis of buckling of corroded ship plates, Canadian Journal of Civil Engineering, Vol. 27, pp. 463-474, 2000.

[12] علی نیا م.، تئوری صفحات و پوسته ها، انتشارات آشیان، 1389.

[13] شیرگیر س. مجیدی س.، بررسی پایداری و تعیین بار کمانش صفحات مستطیلی با ضخامت متغیر، اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه، زیباکنار، اسفند 1390.