Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1394
6
1
gregorian
2015
9
1
15
7
online
1
fulltext
fa
تحلیل کمانش الاستیک-پلاستیک صفحه مستطیلی ضخیم با استفاده از نظریه تغییرشکل برشی مرتبه-بالای سینوسی
Elastic-Plastic buckling analysis of a thick rectangular plate using sinusoidal higher-order shear deformation theory
در این مقاله کمانش الاستیک-پلاستیک صفحه مستطیلی ضخیم، بر اساس نظریه تغییرشکل برشی مرتبه-بالای سینوسی و بهکارگیری دو نظریه پلاستیسیته نموی و تغییرشکل بررسی شده است. بارگذاری بهصورت فشار دومحوره با نسبتهای مختلف و تکیهگاه ساده روی لبههای خارجی در نظر گرفته شده است. تنش بحرانی کمانش با استفاده از کمینهسازی معیار انتگرالی یگانگی پاسخ محاسبه شده است. برای اینکار تابعهای آزمون جابهجایی عرضی و چرخش، بر پایه روش ریلی-ریتز، بهصورت ترکیب خطی از تابعهای پایه که شرایط مرزی هندسی را ارضا میکنند، انتخاب شدهاند. بهمنظور ارزیابی تحلیل، نتایج در حالتی که از فرض تغییرشکل برشی میندلین استفاده شده با نتایج مراجع پیشین مقایسه و سازگاری خوبی بین نتایج مشاهده شده است. آنگاه برای صفحه از جنس آلومینیوم، اثر نسبت ضخامت صفحه، نسبت ضلعها و نسبتهای مختلف بارگذاری دومحوره بر تنش بحرانی کمانش بررسی شده است. تحلیلها نشان میدهند پیشبینی نظریه میندلین و نظریه سینوسی، برای تنش بحرانی کمانش در مسأله مورد بررسی، بسیار نزدیک به یکدیگر است. بنابراین برای پیشبینی تنش بحرانی کمانش در این مسأله، نظریه میندلین از دقت کافی برخوردار است. همچنین هنگامیکه بارگذاری از فشار دومحوره به تکمحوره تغییر کند و یا نسبت ضخامت صفحه افزایش یابد، اختلاف دو نظریه پلاستیسیته بیشتر میشود. همچنین برای بارگذاری بهصورت کشش-فشار، نظریه تغییرشکل نسبت به نظریه نموی بار بحرانی بسیار کمتری پیشبینی میکند.
In this paper, elastic-plastic buckling of a thick rectangular plate has been investigated based on both Incremental (IT) and Deformation (DT) plasticity theories. Uniform biaxial edge traction was assumed as the plate loading while simply supported as the boundary conditions. Integral uniqueness criterion has been minimized to determine the critical buckling traction. Based on Rayleigh-Ritz method, a linear combination of polynomial base functions, which satisfy the geometrical boundary conditions, has been used as the trial functions for rotations and transverse deflection. To validate the analysis, the results for the Mindlin plate theory have been compared with the previously published results and a very close agreement has been observed. Then the effects of thickness ratio, aspect ratio and also different biaxial traction ratios on the buckling traction have been investigated. The results show that for the problem considered here, very close critical buckling traction is predicted by the both Mindlin and sinusoidal plate theories. This implies that Mindlin plate theory is sufficiently accurate to predict critical buckling traction in this problem. Moreover when the loading is gradually changed from biaxial into uniaxial compression or when the thickness-ratio is increased, the difference between the two theories is also increased. Also for compression-tension loading case, the critical buckling traction predicted by deformation theory is much less than the incremental theory.
کمانش الاستیک-پلاستیک,صفحه ضخیم مستطیلی,نظریه مرتبه-بالای سینوسی,روش ریلی-ریتز
Elastic-Plastic Buckling,Thick Rectangular Plate,Sinusoidal Higher-Order Shear Deformation Theory,Rayleigh-Ritz method
274
284
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-5041&slc_lang=fa&sid=15
Mohammad
Ghaderi
محمد
قادری
100319475328460057537
100319475328460057537
No
Isfahan University of Technology
دانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک-طراحی کاربردی / دانشگاه صنعتی اصفهان
Mehdi
Salmani Tehrani
مهدی
سلمانی تهرانی
100319475328460057536
100319475328460057536
Yes
Isfahan University of Technology
استادیار - دانشگاه صنعتی اصفهان