کمانش موضعی صفحات ارتوتروپیک برروی انواع تکیه گاه داخلی الاستیک به روش نوار محدود اسپلاین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

در طراحی سازه­ها بررسی پایداری ورق­های نازک تحت فشار همواره در از اهمیت ویژه­ای برخوردار بوده­است. با توجه به مشکلات حاکم بر حل دقیق معادلات دیفرانسیل مربوط به تحلیل پایداری ورق­ها، از روش­های حل عددی استفاده می­شود. یکی از روش­های عددی روش نوار محدود اسپلاین می­باشد. انواع تکیه­گاه­های داخلی الاستیک را می­توان با استفاده از مدل فنر الاستیک در این روش اعمال نمود. در این مقاله با استفاده از روش نوار محدود اسپلاین و همچنین معادلات پایداری صفحات برنامه­ای کامپیوتری تنظیم شد­که، توانایی مدل­کردن انواع تکیه­گاه الاستیک و حل مسأله پایداری این صفحات را دارد. کمانش موضعی صفحات ارتوتروپیک بر روی انواع تکیه­گاه­های داخلی الاستیک بررسی و صحت و دقت روش با روش­های دیگر مقایسه می­شود. این روش همانند سایر روش­های نوار محدود، از میزان هم­گرایی مطلوبی برخوردار است. تأثیر پارامترهای موثر بر روی ضریب کمانش موضعی ورق مورد بررسی و مطالعه قرارگرفت. با استفاده از نتایج بدست آمده، می­توان محل مناسبی را برای قرار دادن نوع خاصی از تکیه­گاه الاستیک با سختی مشخص، جهت رسیدن به مقادیر بالاتری از ضرایب کمانش و افزایش پایداری ورق برای بارگذاری­های داخل صفحه پیشنهاد نمود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Local Buckling of Orthotropic Plates on Elastic Supports Using Spline Finite Strip Method

نویسندگان [English]

  • I. Jannati
  • M. Azhari
چکیده [English]

The prediction of local stability of thin plates under compression has become increasingly important in structural design.
Numerical methods are employed to overcome the difficulties of exact solution for partial differential equations of plate’s stability. Spline Finite Strip Method is one of these numerical methods and different elastic supports attached to the plate may be handled using this method. In the present paper, local buckling of orthotropic plates resting on elastic supports are studied and results are compared with known solutions. It is shown that rapid convergence of the solution is obtained.
Local buckling coefficients of plates are calculated for various effective parameters. The optimum position of the elastic supports with specific stiffness is proposed in order to maximize the local buckling coefficients for plates subjected to in-plane loading.

کلیدواژه‌ها [English]

  • local buckling
  • Orthotropic Plates
  • Elastic supports
  • Spline Finite Strip Method

مراجع

[1]Cheung, Y.K., Finite Strip Method in Structural Analysis, Pergoman Press, Oxford, U. K., 1976.
[2]Bradford, M.A., Azhari, M., Buckling of plates with different end conditions using the finite strip method,Computers & Structures, Vol. 56, No. 1-3, pp. 75-83,1995.
[3]Plank, R.J., Wittrick, W.H., Buckling under combined loading of thin flat-walled structures by a complex finite strip method, International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 8, pp. 323-339, 1974.
[4]Kress, R., Numerical Analysis, Springer, 1998
[5]Prenter, P.M., Spline and Variation Methods, Wiley, New York, 1975.
[6]Fan, S.C., Spline finite strip in structural analysis, PhD Thesis, University of Hong Kong, 1982.
[7]Kennedy, D., Williams, F.W., Vibration and buckling of anisotropic plate assemble with Winkler foundation,Journal of Sound and Vibration, Vol. 138, pp. 501-510,1990.
[8]Kerstern, J.G.M. , Laura, P.A.A. , Grossi, R.O. , Ercoli, L. , Vibration of rectangular plates with point support,Journal of Sound and Vibration, Vol. 89, No. 2, pp. 291-293, 1983.
[9]Omurtag, M.H., Akuz, A.Y., Free vibration of Kirchhoff plates resting on elastic foundation by mixed finite element formulation based on Gateaux differential,Journal of Numerical Methods in Engineering, Vol.40,pp. 295-317, 1997.
[10]Raju, K.K., Rao, G.V., Mode shape change in the stability problem and it’s effect on the vibration behavior of simply-supported orthotropic rectangular plates on elastic foundation, Journal of Sound and Vibration, Vol.175, No.5, pp. 693-699, 1994.
[11]Madasamy, C.M., Kalyanaraman, V., Analysis of plate structures with rectangular cutouts and internal supports using the Spline finite strip method, Computers &Structures, Vol. 52, No.2, pp. 277-284, 1994.
[12]Saha, K.N., Kar, R.C., Gatta, P.K., Dynamic stability of rectangular plate on non-homogeneous Winkler foundation, Computers and Structures, Vol. 63, No. 6,pp. 1213-1222, 1997.
[13]Saadatpour, M.M., Azhari, M., Bradford, M.A., Buckling of arbitrary quadrilateral plates with intermediate supports using the Galerkin method, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 164, Issue 3-4, pp. 297-306, 1998.
[14]Bradford, M.A., Smith, S.T., Oehlers, D.J., Elastic buckling of unilaterally Constrained Rectangular in Pure Shear, Engineering Structures, Vol. 21, pp. 443-453,1997.
[15]Matsunaga, H., Vibration and stability of thick plates on elastic foundation, Journal of Engineering Mechanics,Vol. 126, No. 1, pp. 27-34, 2000.
[16]Huang, M.H., Thambiratnam, D.P., Analysis of plate resting on elastic supports and elastic foundation by finite strip method, Computers and Structures, Vol. 79,pp. 2547-2557, 2001
[17]Azhari, M., Abdollahian, M., Bradford, M.A., Local buckling of composite laminated plates assemblies using the Spline finite strip method, Advances in Structural Engineering, Vol. 3, No.2, pp. 173-178, 2000.
[18]ANSYS(R) Release 8.1 Build: 2004.0329 .Copyright 1994-2004 by SAS IP

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار