مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل رفتار تیر الاستوپلاستیک تحت بار دینامیکی محوری با استفاده از معادلات انتقال

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری
2 هیات علمی
3 استاد دانشگاه ٱزاد واحد انزلی
4 دانشیار دانشگاه گیلان
چکیده
هرگاه بار دینامیکی به‌صورت موج ضربه‌ای به یک حجم کنترلی از ماده‌ برخورد کند، گذر این موج از حجم کنترلی می‌تواند باعث ایجاد فازهای مختلفی مانند فاز الاستیک، پلاستیک شود. از دیدگاه میکروسکوپی هنگام تغییر فاز، جریان مادی در حجم‌های کنترلی صورت گرفته و این جریان با انتقال جرم، حرارت، انرژی و مومنتوم همراه خواهد بود. تغییر فاز در ماده باعث تولید ناپیوستگی مادی در حجم کنترلی می‌شود. حین فرآیند تغییر فاز انتقال جرم، انتقال حرارت، انتقال انرژی، انتقال مومنتوم و ... صورت گرفته و معادلات حاکم بر این دسته از پدیده‌ها را معادلات انتقال می‌نامند. در این مقاله برای نخستین بار با به‌کارگیری معادلات انتقال شامل معادلات انتقال جرم، انرژی و مومنتوم، معادلات انتقال حاکم بر رفتار الاستو پلاستیک تیر تحت بار دینامیکی استخراج‌شده است. به‌کارگیری معادلات انتقال به همراه متغیرهای غیر فیزیکی در فرم انتگرالی باعث اعمال شرایط ناپیوستگی در معادلات حاکم به فرم منبع انرژی داخلی شده و باعث حذف شرایط ناپیوستگی می‌شود. این معادلات در مدل کردن پیوسته رفتار الاستوپلاستیک تیر تحت بار دینامیکی بکار گرفته‌شده و مدل پیوسته‌‌ای از رفتار الاستوپلاستیک تیر تحت بار دینامیکی لحظه‌ای ارائه ‌شده است. برای حل این معادلات با پارامترهای غیرفیزیکی از روش المان محدود استفاده شده است. تاریخجه زمانی انتشار موج تنش،‌کرنش و سرعت در امتداد تیر در دو حالت الاستیک و الاستوپلاستیک ارائه شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analysis of elastoplastic behavior of beam subjected to axial dynamic loading using transport equations

نویسندگان English

Habib Ramezannezhad Azarboni 1
Mansour Darvizeh 2
Aboalfazl Darvizeh 3
Reza Ansari 4
1 PHD student
2 Professor
3 Professor of Bandar Anzali branch, Islamic Azad University
4 Associate Professor of guilan university
چکیده English

When a dynamic load passes a control volume of material as a shock wave, passing this wave through the control volume could cause different phases such as elastic and plastic. From the microscopic view, during phase change, material flow would be taken in control volume which includes mass, heat, energy, and momentum transport. Phase change in material causes a material discontinuity in the control volume. During the phase change process, mass, heat, energy, momentum transport and etc will occur and the equations governing these phenomena are called transport equations. In this article, for the first time, the governing equations of elastoplastic behavior of beam under dynamic load are extracted by using mass, energy and momentum transport equations. Using transport equations with non-physical variables in integral form will cause in employing discontinuity conditions in governing equations and eliminates the discontinuity condition. These equations are also used in continuously modeling of beam elastoplastic behavior under dynamic loading and a continuous model is presented. Finite element method is used to solve the transport equation with non-physical variable. Finally, the time history of stress, strain and velocity wave propagation along beam are presented in elastic and elastoplastic phases

کلیدواژه‌ها English

Transport Equation
Shock Wave
Control Volume
Phase change
Elastoplastic