-
در این مقاله رفتار غیرخطی- غیرالاستیک قابهای مهاربندی شده هم مرکز ویژه SCBF باقابهای مهاربندی شده ضد کمانشی BRBF مقایسه شده است. سازه های مختلفی با تعداد متفاوتی طبقه که قبلا با ضوابط آیین نامه های موجود و ضریب رفتارهای توصیه شده،طراحی گردیده بودند، بوسیله نرم افزار OPENSEES آنالیز استاتیکی غیر خطی شده و رفتار بار افزون و چرخه ای آنها برای هر دو نوع مهاربند تعیین گردیدند. همچنین اثر درصد کرنش سخت شوندگی و میزان نقص هندسی اولیه بادبند بر رفتار سازه ها نیز بررسی گردید. مقایسه نتایج، حاکی از رفتار شکل پذیرتر و پایدارتر مهاربند ضد کمانشی نسبت به بادبند معمولی می باشد همچنین تاثیر نقص هندسی اولیه فقط در گامهای اولیه جابجایی قابل توجه بوده و هرچه میزان درصد کرنش سخت شوندگی بیشتر باشد سازه رفتار پایدارتری در مقابل نیروهای بزرگتر از خود نشان می دهد.
کلید واژگان: بادبند هم مرکز ویژه, بارافزون, برش پایه, بادبند کمانش تاب, بارگذاری چرخه ایIn this paper, the nonlinear-non-elastic behavior of the braced frames of the SCBF Special Center is compared with the BRBF anti-arc bracing brackets. Different structures with different numbers of floors, which were previously designed according to the existing regulations and the recommended behavior coefficient, were non-linear static analysis by OPENSEES software and their load-bearing and cyclic behavior were determined for both types of braces. The effect of stiffness strain percentage and the degree of initial geometric defect of the brace on the behavior of the structures were also investigated. Comparison of results indicates more formable and stable behavior of anti-buckling brace than normal brace. Also, the effect of primary geometric defect is significant only in the initial steps of displacement and the higher the percentage of strain strain strain, the more stable behavior structure against larger forces. it shows.
Keywords: Special Concentric Braced Frame, pushover, base shear, Buckling Restrained Brace, cyclic loading -
در این مقاله، اثرات نقص هندسی اولیه بر روی تحلیل ارتعاشات آزاد نانوورق های مدرج تابعی چند جهته با استفاده از رویکرد ایزوژیومتریک همراه با تیوری شبه سه بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است. نقص های هندسی ممکن است به صورت اجتناب ناپذیر در ورق وجود داشته و یا به طور هدفمند توسط محققان ایجاد شده باشند. این نقص ها به شدت بر روی فرکانس طبیعی نانوورق تاثیرگذار است. نقص هندسی اولیه به صورت یک انحنای اولیه در نظر گرفته شده و توسط یک تابع تحلیلی در معادلات حاکم بر نانوورق مدلسازی شده است. توزیع خواص موثر ماده بر اساس مدل موری تاناکا بیان شده است که علاوه بر راستای ضخامت ورق، در راستاهای صفحه ای نیز تغییر می کنند. یک تیوری چهار متغیره شبه سه بعدی به همراه توابع توزیع جدید پیشنهاد شده اند. بر اساس اصل همیلتون، فرم ضعیف شده از مساله ارتعاش آزاد برای ورق غیرموضعی استخراج شده است. این سیستم گسسته از معادلات با استفاده از رویکرد ایزوژیومتریک حل شده اند. دقت روش حاضر از طریق مقایسه نتایج حاضر با داده های حاصل از مقالات منتشر شده تصدیق شده اند. نتایج بدست آمده بیانگر اهمیت پارامترهای مختلف، به ویژه پارامتر دامنه نقص و شاخص کسر حجمی در راستاهای مختلف بر روی فرکانس نانوورق های مدرج تابعی است.کلید واژگان: نقص هندسی اولیه, تحلیل ایزوژئومتریک, نانوورق مدرج تابعی چند جهته, تحلیل ارتعاش آزاد, تئوری شبه سه بعدیIn this paper, effects of initial geometric imperfection on free vibration analysis of multi-directional functionally graded nanoplates are studied using an isogeometric approach together with the quasi-3D shear deformation theory. Geometric imperfections may exist inherently in nanoplates or purposely created by researchers. These imperfections strongly affect the plates’ natural frequency. The initial geometric imperfection is considered as an initial curvature and modeled by an analytical function in the governing equations of the nanoplate. The effective material properties distribution is stated based on the Mori-Tanaka scheme, which in addition to the thickness of the plate, also changes in the in-plane directions. A four-variable quasi-3D theory with new distribution function is proposed. Based on Hamilton’s principle, a weak form of free vibration problem for nonlocal plates is derived. These discrete systems of equations are solved using an isogeometric approach. The accuracy of the present study was verified by comparing the results with those given in published papers. Present results indicate the importance of various parameters, especially imperfection amplitude, and material indexes in all directions, on the free vibration behavior of FG nanoplates.Keywords: Initial geometric imperfection, Isogeometric Analysis, Multi-directional FG nanoplate, Free vibration analysis, Quasi-3d theory
-
در این پژوهش، تحلیل کمانش غیرخطی نانوتیرکامپوزیتی مدرج تابعی تقویت شده با توزیع های مختلف نانو لوله نیترید-بور براساس تئوری الاستیسیته غیرمحلی به روش اجزاء محدود بررسی می شود. نانوتیرکامپوزیتی تحت بارگذاری های الکتروترمومکانیکی و نقص هندسی اولیه درنظر گرفته می شود. نانولوله های نیترید- بور در راستای ضخامت تیر به صورت یکنواخت و مدرج تابعی با چیدمان کاهشی- افزایشی توزیع شده اند و از مدل مخلوط توسعه یافته، برای تخمین خواص نانوتیر کامپوزیتی استفاده شده است. محیط الاستیک اطراف نانوتیر کامپوزیتی هوشمند به صورت بستر الاستیک مدل سازی شده است. معادلات حاکم با استفاده از روش انرژی و تئوری غیرموضعی الاستیسیته استخراج شده و بار کمانش بحرانی برای نانوتیر کامپوزیتی با شرایط مرزی مختلف شامل دو طرف تکیه گاه ساده یا دو طرف تکیه گاه گیردار به روش اجزاء محدود به دست می آیند. نتایج نشان می دهد با افزایش پارامتر نقص هندسی، سفتی نانوتیر کامپوزیتی افزایش یافته، درنتیجه پایداری سازه افزایش می یابد. استحکام چیدمان کاهشی- افزایشی، بیشتر از توزیع یکنواخت است. همچنین با اعمال پارامترهای میدان الکتریکی و بستر الاستیک بار کمانش بحرانی نانوتیر کامپوزیتی افزایش می یابد.کلید واژگان: تحلیل غیرخطی کمانش, نقص هندسی اولیه, توزیع های مختلف نانولوله نیترید- بور, بستر الاستیک, تئوری غیرمحلی الاستیسیته, روش اجزاء محدودIn this research, the nonlinear buckling analysis of Functionally Graded (FG) nano-composite beam reinforced by various distributions of Boron Nitrid Nanotube (BNNT) is investigated under electro-thermodynamical loading with considering initial geometrical imperfection. The analysis is performed based on nonlocal elasticity theory and using the Finite Element Method (FEM). Various distributions of BNNT along the beams thickness are considered as uniform and decreasing-increasing functionally graded; and the extended mixture model is used to estimate the properties of nano-composite beam. The elastic medium around the smart nano-composite beam is modeled as elastic foundation. The governing equations of equilibrium are derived using energy method and nonlocal elasticity theory; and the critical buckling load is obtained for various boundary conditions such as simply-simply supported (S-S) and clamped-clamped (C-C) using the FEM. The results indicate that with an increase in the geometrical imperfection parameter, the stiffness of nano-composite beam increases and consequently the stability of the system increases. The effect of FG-X distribution type is more than uniform distributions. Also, the critical buckling load of nano-composite beam increases with an increase in the electric field and elastic foundation.Keywords: Nonlinear buckling analysis, Initial geometrical imperfection, Various distributions of BNNTs, Elastic foundation, Nonlocal elasticity theory, Finite element method
-
در این پژوهش، براساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم معادلات حرکت برای بررسی تغییر شکل یک تیر از جنس ماده مرکب باریک و بلند به دست آمده است. تیر با نقص هندسی اولیه بوده و تحت اثر بار ضربه قرار می گیرد. ضربه اعمالی توسط جسم صلب با سرعت مشخص و به صورت خارج از مرکز و در فاصله معینی از تیر زده می شود. معادلات حرکت با استفاده از اصل همیلتون و براساس روابط کرنش-جابجایی غیرخطی ون - کارمن به دست آمده اند که براساس جابجایی ها و به صورت مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل جزئی غیرخطی وابسته به یکدیگر و در حالت دینامیکی می باشند. از روش تربیع دیفرانسیلی تعمیم یافته برای گسسته سازی معادلات به دست آمده و تبدیل آن ها به مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل معمولی استفاده شده است. روش تکرار نیوتن - رافسون برای حل معادلات جبری غیر خطی سیستم بکار برده شده است. در ادامه با حل معادلات حاکم بر سیستم به بررسی تاثیر مقدار نقص هندسی اولیه تیر بر تغییر شکل آن پرداخته شده است. همچنین تاثیر جرم و سرعت ضربه زننده بر تغییر شکل تیر بررسی و نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد با افزایش مقدار سرعت اولیه و جرم ضربه زننده، تغییر شکل تیر نیز به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.کلید واژگان: کامپوزیت, تیر, ضربه, تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم, روش تربیع دیفرانسیلی تعمیم یافتهIn this study, based on the third-order shear deformation theory the equations of motion are obtained to analyses the deformation of a long and slender composite beam. The beam has initial geometric imperfection and subjected to impact load. The impact procedures are applied by rigid body with a specific speed, off-center and at a certain distance from the beam's surface. Hamiltons principle and the von-Karman nonlinear strain-displacement relationship are used to obtain the equations of motion that they are based on displacement and in a set of coupled nonlinear partial differential equations in dynamic mode. The generalized differential quadrature Method (GDQM) is used to discretize the obtained equations and convert them into a set of ordinary differential equations. Newton-Raphson iterative scheme is employed to solve the resulting system of nonlinear algebraic equations. Then, by solving the equations of the system, the effects of initial geometric imperfection on the beams deflection have been studied. Also the effects of mass and the initial velocity of the impactor on the beams deformation are investigated. The results of this research show that an increase in the amount of the initial velocity and mass of the impactor entail an increase in the beam deformation.Keywords: Composite, Beam, Impact, Third Order Shear Deformation Theory, Generalized Differential Quadrature Method
-
حل تحلیلی و عددی پنل های تقویت شده در صنعت گامی موثر در جهت طراحی این گونه سازه ها می باشد. در این مقاله یک روش تحلیلی به منظور بررسی پایداری غیرخطی پنل های استوانه ای نازک تقویت شده مدرج تابعی بر بستر الاستیک، تحت بارگذاری های هیگروترمومکانیکی ارائه شده است. تقویت کننده ها مایل در نظر گرفته شده اند. پنل دارای نقص هندسی اولیه می باشد. خصوصیات مواد وابسته به دما بوده و در راستای ضخامت، بر اساس قانون توزیع توانی ساده در نظر گرفته شده است. بستر الاستیک بر اساس مدل پیشنهادی وینکلر و پاسترناک فرض شده است. روابط حاکم بر اساس تکنیک تقویت کننده های تکه ای لخنیتسکی و تئوری کلاسیک پوسته ها و با توجه به الگوی غیرخطی فن کارمن-دانل، استخراج شده است. روابط صریح منحنی خیز-فشار برای پنل های استوانه ای مدرج تابعی با استفاده از تابع تنش و روش گالرکین به دست آمده است. تاثیر زاویه تقویت کننده ، پارامتر های متفاوت ابعادی، شاخص کسر حجمی، نقص هندسی اولیه، سفتی بستر الاستیک و درصد رطوبت بر پس کمانش پنل مدرج تابعی، بررسی شده است. در بارگذاری ترمو-مکانیکی تاثیر وجود گرادیان دما در ضخامت پنل و تاثیر شرایط مرزی مختلف نیز بررسی شده است. نتایج حاصل با سایر مراجع مورد راستی-آزمایی قرار گرفته است.کلید واژگان: پنل استوانه ای, مواد مدرج تابعی, پس کمانش, تقویت کننده مایل, بستر الاستیکExact and numerical solution of eccentrically stiffened panels in the industry is a major step forward in the design of these structures. This paper presents an analytical approach to investigate the nonlinear stability analysis of eccentrically stiffened thin FG cylindrical panels on elastic foundations subjected to hygro-thermo-mechanical loads. The stiffeners are assumed to be spiral-type. The panel has the initial geometrical imperfection. The material properties are assumed to be temperature-dependent and graded in the thickness direction according to a simple power law distribution. The elastic foundation is considered based on Winkler and Pasternak proposed model. Governing equations are derived basing on the Lekhnitsky smeared stiffeners technique and classical shell theory incorporating Von Karman-Donnell geometrical type nonlinearity. Explicit relations of loaddeflection curves for FG cylindrical panels are determined by applying stress function and Galerkin method. The effects of angel of stiffener, different dimensional parameters, volume fraction index, initial geometrical imperfection, the stiffness of elastic foundation and moisture concentration on the postbuckling of FG panel are investigated. Also effects of temperature gradient through the thickness and effects of different boundary conditions are investigated for thermo-mechanical loading. The obtained results are validated by comparing with those in the literature.
-
در این نوشتار، رفتار برشی پانل های جان با نسبت ابعادی بزرگ و در دماهای معمولی و بالا بررسی شده است. در این راستا، ابتدا به منظور ارزیابی روابط طراحی برشی آیین نامه ی فولاد آمریکا (16-360AISC)، در نرم افزار ABAQUS مدل های مطالعات پارامتریک ایجاد و نتایج حاصل از تحلیل اجزای محدود با نتایج روابط آیین نامه مقایسه شد. پس از بررسی نقص روابط آیین نامه، بر اساس نتایج مدل های اجزای محدود رابطه ی جدیدی برای تخمین مقاومت برشی نهایی پانل های جان با نسبت ابعادی بزرگ، با در نظر گرفتن اثر عواملی نظیر لاغری ورق جان، کاهش مقاومت مصالح به دلیل اثر حرارت و همچنین اثر نقص هندسی اولیه پیشنهاد شد. در رابطه ی پیشنهادی، مقدار ضریب کاهش مقاومت برشی در دماهای بالا به صورت تابعی از مقدار لاغری ورق ارایه شده است. مقایسه و بررسی نتایج، حاکی از دقت مناسب رابطه ی پیشنهادی است. بدین صورت که ضریب همبستگی بین نتایج حاصل از تحلیل اجزای محدود و رابطه ی پیشنهادی در دمای 400، 600 و 800 درجه ی سانتی گراد به ترتیب 999/0، 999/0 و 996/0 به دست آمد.کلید واژگان: مقاومت برشی, آتش سوزی, لاغری ورق, تیرورق فولادی, پانل با نسبت ابعادی بزرگFollowing the collapse of the World Trade Center towers, investigating the building resistance and providing the safety of residents in case of fire have attracted the attention of engineers more than ever. In this regard, similar to buildings, gas and liquid containment structures, vehicles, planes, and vessel fuselages are examples of engineering usage which need to be designed against fire. It was shown that inelastic or elastic buckling of steel plate webs, that experience plastic buckling at normal temperatures, is a possible phenomenon at elevated temperatures owing to the deterioration of mechanical properties, i.e., a change in the failure mode, is to be expected. Therefore, regarding the importance of the issue and its application in the industry, it is necessary to investigate the behavior of the I-shaped plate girders against fire. In this research, shear behaviors of long steel plate girder web panels subjected to pure shear loading are investigated at elevated temperatures by the nonlinear finite element method. Therefore, web panel shear design relationships mentioned in AISC360-16 specification is modified to be used in fire conditions. This is achieved by direct utilization of steel stress-strain reduction factors in EN1993-1-2 at elevated temperatures. It is observed that the adopted equation of AISC360-16 for fire situations yields values that are more non-conservative such that the difference reaches almost 18%. On the other hand, AISC equations are more accurate and in the safe region for compact plates. However, these equations lead to the unsafe condition at higher slenderness values. In this regard, nonlinear finite element analysis results were employed to modify the AISC 360-16 equation for predicting the ultimate shear strength of long steel plate girder web panels by considering the strength degradation caused by high slenderness, high temperature, and initial geometrical imperfections. Comparison of the results corroborated the appropriate accuracy of the proposed equations.Keywords: shear strength, Fire, Plate slenderness, Steel plate girder, Long web pan
-
این مقاله به بررسی تاثیر وجود نقص اولیه هندسی و نیز اثر تغییر شکل های پیش و پس از کمانش ورق های ایزوتروپیک مستطیلی تحت اثر بار فشاری درون صفحه ای تک محوره، بر رفتار ارتعاشی ورق می پردازد. به این منظور روابط حاکم بر رفتار ورق با استفاده از نظریه میندلین و روابط کرنش جابجایی ون کارمن برای جابجایی های بزرگ، استخراج گردیده و پاسخ دستگاه معادلات دیفرانسیل غیرخطی بدست آمده به صورت ترکیبی از پاسخ های استاتیکی و دینامیکی حاصل گردیده است. به دلیل بزرگ بودن دامنه تغییر شکل استاتیکی ورق در مقایسه با دامنه ارتعاشات آن، حل دستگاه معادلات بدست آمده در دو گام صورت پذیرفته است. در گام نخست پاسخ پیش و پس از کمانش ورق با گسسته سازی معادلات به روش مربعات دیفرانسیلی و حل دستگاه معادلات حاصل به کمک روش طول کمان حاصل شده است. پس از آن با در نظر گرفتن ارتعاشات با دامنه کوچک حول حالت تغییر شکل یافته ورق (پاسخ مرحله نخست) و با صرف نظر نمودن از عبارات غیرخطی، فرکانس های طبیعی ارتعاشات ورق به کمک روش مربعات دیفرانسیلی و حل مسئله مقدار ویژه ایجاد شده، حاصل گردیده است. نتایج حاصل برای دامنه های متفاوت نقص هندسی اولیه و نیز شرایط مرزی متفاوت نشان دهنده تاثیر شدید عوامل ذکر شده بر فرکانس های طبیعی ورق می باشد.کلید واژگان: پس کمانش, ارتعاشات, نقص اولیه, تغییر شکل برشی, مربعات دیفرانسیلیStudy on Effects of Initial Imperfection and Pre & Post-buckling Deformations on Vibration of PlatesEffects of initial geometric imperfection and pre- & post-buckling deformations on vibration of isotropic rectangular plates under uniaxial compressive in-plane load have been studied. Vibration equations of a plate, using Mindlin theory and Von-Karman stressstrain relations for large deformations, have been extracted. The response of nonlinear differential equations was assumed as the summation of dynamic and static responses. Due to the large static deflection of a plate in comparison with its vibration amplitude, the differential equations have been solved in two steps. First, the static equations have been solved using the differential quadrature method and the Arc-length strategy. Next, considering small vibration amplitude about the deformed plate (the first step result) and eliminating nonlinear terms, natural frequencies have been calculated using the differential quadrature method and solving the obtained eigenvalue problem. The results for different initial geometric imperfection and different boundary conditions reflect the impact of the mentioned factors on the natural frequencies of plates.Keywords: Post-buckling, Vibration, Initial imperfection, Shear deformation, Differential quadrature
-
امروزه استفاده از کامپوزیت های FRP به عنوان روشی نوین برای تقویت اعضای سازه های فولادی مورد توجه محققان قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، با انجام مدل سازی و تحلیل استاتیکی ورق ها و مقاطع فولادی در نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS، اقدام به ارزیابی مقادیر تغییرشکل ها، قبل و پس از تقویت با ورق های GFRP گردیده است. نتایج بدست آمده میزان افزایش سختی و ظرفیت باربری صفحات و تیر های I شکل فولادی مورد مطالعه را نشان می دهد. در این روش مقاوم سازی، با قرارگیری ورق GFRP بر روی بال تیر نتایج بهتری نسبت به حالت چیدمان ورق برروی جان حاصل می گردد. برای ستون های فولادی با مقطع توخالی و I شکل مورد بررسی نیز با مقایسه رفتار محوری و جانبی نمونه ها قبل و بعد از تقویت، نتایج میزان افزایش سختی محوری و به دنبال آن افزایش ظرفیت حمل بار ستون نسبت به نمونه های تقویت نشده را نشان می دهد. در پژوهش حاضر، تاثیر میزان ناکاملی هندسی اولیه بر کاهش ظرفیت صفحات فولادی تقویت شده و تقویت نشده نیز ارزیابی گردیده است. نتایج نشان می دهد از طریق تقویت صفحات فولادی با ورق GFRP می توان میزان حساسیت آن ها را نسبت به مقادیر مختلف نقص هندسی اولیه بویژه برای صفحات با نسبت پهنا به ضخامت بالاتر کاهش داد.کلید واژگان: کامپوزیت های FRP, تحلیل استاتیکی, اعضای فولادی, تقویت کردن, اجزاء محدودNowadays the use of FRP composites for strengthening steel structures has been considered by researchers. In present study, The maximum deformation of steel plates and structural sections before and after strengthening by GFRP plates was evaluated by modelling and static analysis using ABAQUS finite element software. The results indicated the amount of increasing rate in stiffness and load capacity of studied steel plates and I-shaped beams. In this strengthening method, better results would be achieved by installing GFRP plates to the flange of the beam in comparison with installing them to the web of the beam. The results for studied steel hollow sections and I-shaped columns, comparing axial and lateral behaviour of specimens before and after strengthening indicates the increasing rate in axial stiffness and therefore increase in load carrying capacity of columns in comparison with bare specimens. In this research, the influence of geometric imperfection on the reduction of the limit loads of the bare as well as the retrofitted steel plates was also evaluated. The results indicated that the strengthening of steel plates with GFRP plates could be decreased by the sensitivity of them due to presence of initial geometric imperfections, particularly for plates with higher width-to-thickness ratio.Keywords: FRP Composite, Static analysis, Steel Members, strengthening, Finite Element
-
در این پژوهش ارتعاشات آزاد ورق کمانه شده ترکدار به کمک روش المان کوادراتور دیفرانسیلی بررسی شده است. به این منظور ترک با استفاده از فنر خطی بدون جرم و به صورت باز مدل شده است. معادلات حاکم بر مسئله ارتعاشات ورق کمانش یافته به کمک تئوری میندلین و با در نظر گرفتن اثر نقص هندسی اولیه بدست آمده اند. پاسخ به صورت مجموع دو قسمت استاتیکی و دینامیکی در نظرگرفته شده است. دستگاه معادلات دیفرانسیل غیرخطی حاصل به کمک روش المان کوادراتور دیفرانسیلی گسسته شده و سپس دستگاه معادلات جبری غیرخطی بدست آمده به کمک روش طول کمان حل میگردد. پس از آن با فرض دامنه کوچک ارتعاشات ورق حول حالت کمانش یافته آن، معادلات ارتعاشات خطی شده و با جایگذاری مقادیر حاصل از حل استاتیکی در معادلات ارتعاشات خطی و با استفاده از روش المان کوادراتور دیفرانسیلی، دستگاه معادلات دینامیکی به یک مسئله مقدار ویژه غیراستاندارد تبدیل میگردد. در ادامه، فرکانسهای طبیعی و شکل مودهای ورق کمانش یافته ترکدار با حل مسئله مقدار ویژه بدست میآید. مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از آزمایشهای عملی و روش اجزا محدود نشانگر دقت و صحت نتایج حاصل میباشد. علاوه بر این، چند مسئله ورق ترکدار کمانه شده به کمک روش پیشنهادی حل شده و اثر برخی پارامترها بررسی میگردد.کلید واژگان: ارتعاشات, پس ازکمانش, ترک, روش المان کوادراتور دیفرانسیلیVibration of postbuckled cracked plate has been investigated using the differential quadrature element method. The crack modeled as an open crack using a no-mass linear spring. The governing equations of vibration of a buckled cracked plate are derived using the Mindlin theory and considering the effect of initial imperfection. The answer consist of static and dynamic parts. First, differential equations are discretized using the differential quadrature element method and then the resulting nonlinear algebraic equations are solved using the arc-length strategy. Then, assuming small amplitude vibrations of the plate about its buckled state and exploiting the static solution in the linearized vibration equations, the dynamic equations are converted to a non-standard eigenvalue problem. Finally, natural frequencies and mode shapes of the buckled cracked plate are obtained solving the eigenvalue problem. The accuracy of the proposed approach is verified using the results obtained by an experimental setup and those obtained by the finite element method. Moreover, several case studies of buckled cracked plates have been solved and effects of selected parameters have been studied.Keywords: Vibration, Postbuckling, Crack, Differential Quadrature Element Method
-
در این پژوهش،روشی جهت شناسایی ترک در سازه های ورقی کمانش یافته با استفاده از روش المان کوادراتور دیفرانسیلی و روش برنامه نویسی مرتبه دوم متوالی ارائه شده است.پژوهش پیش رو شامل دو گام اساسی می باشد.در گام نخست روشی جهت محاسبه فرکانس های ورق های کمانش یافته ترک دار ارائه شده و در گام دوم با استفاده از روش ارائه شده در گام نخست و با کمک روش بهینه سازی برنامه نویسی مرتبه دوم متوالی،الگوریتمی جهت تعیین خصوصیات ترک در سازه به کمک فرکانس های ارتعاشات طبیعی سازه ارائه شده است. در اینجا ترک به صورت باز در نظر گرفته شده و به کمک فنرهای چرخشی خطی مدلسازی گردیده است. معادلات حاکم بر رفتار ورق مورد نظر با در نظر گرفتن تاثیر تغییر شکل های برشی و نقص هندسی اولیه استخراج شده است. پس از آن با در نظر گرفتن پاسخ به صورت مجموع تغییر شکلهای استاتیکی و دینامیکی معادلات موجود به دو دستگاه معادلات دیفرانسیل پس از کمانش و ارتعاشات تبدیل شده است.با کمک تحلیل مقادیر ویژه معادلات دینامیکی بدست آمده،فرکانس های طبیعی ارتعاشات ورق ترک دار حول حالت کمانش یافته آن حاصل می شود. در گام دوم مجموع وزنی مربعات خطای بین فرکانس های طبیعی محاسبه شده و فرکانس های طبیعی اندازه گیری شده به کمک تحلیل مودال تجربی،به عنوان تابع هزینه انتخاب شده و به کمک مینیمم سازی این تابع،خصوصیات ترک در سازه تعیین می گردد.کلید واژگان: تشخیص ترک, روش المان کوادراتور دیفرانسیلی, ورق کمانش یافته, الگوریتم برنامه نویسی مرتبه دوم متوالیIn this study, an innovative method for crack identification in buckled plates using differential quadrature element method (DQEM) and sequential quadratic programming (SQP) method is proposed. This study consists of two steps. In first step, a numerical method is applied to calculate the frequencies of buckled cracked plates. Cracks are assumed to be open and modeled as linear rotational spring. Governing equations are extracted considering effects of shear deformations and initial geometric imperfection. Then, considering the solution as summation of static solution (postbuckling) and dynamic solution, the governing equations are converted into two different equation sets; postbuckling equations and vibration equations. The natural frequencies can be obtained solving these equation sets. In second step, SQP optimization method and the method used in first step combined to make a new method for identification of crack specification using natural frequencies. In this step, a weighted sum of square of differences between calculated frequencies and experimental frequencies considered as cost function and used to identify crack properties. Finally, the accuracy and precision of proposed method verified using some experimental and numerical case studies.Keywords: Crack identification, postbuckled plate, differential quadrature element method, sequential quadratic programming
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
-
معتبرحذف فیلتر