مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل استاتیکی صفحات مستطیلی با ضخامت متغیر با استفاده از روش میانیابی شعاعی نقطه‌ای

نویسندگان
1 عضو هیئت علمی/ دانشگاه محقق اردبیلی
2 کارشناس ارشد/دانشگاه محقق اردبیلی
چکیده
در کار حاضر تحلیل استاتیکی صفحات مستطیلی ایزوتروپیک با ضخامت متغیر با استفاده از تئوری سه‌بعدی الاستیسیته و برای اولین بار با استفاده از روش حل عددی بدون المان با میان‌یابی شعاعی نقطه‌ای، ارائه شده است. در این روش عددی، متغیر میدان تنها با استفاده از گره‌هایی که به‌طور دلخواه در ناحیه مساله توزیع شده‌اند میان‌یابی می‌شود و به دلیل اینکه هیچ ارتباطی بین دو گره دلخواه تعریف نشده ‌است، این امکان وجود دارد که در هر ناحیه و جهتی برای حصول دقت بالاتر تعداد آن‌ها افزایش یابد. توابع شکل در این روش، دارای خاصیت تابع دلتای کرونکر هستند و شرایط مرزی مختلف به‌راحتی با استفاده از رهیافت حذف اعمال می‌شود. در کار حاضر، صفحه دارای ضخامت متغیر خطی و یا سهمی در جهت y بوده و وجه بالایی صفحه افقی بوده و تحت بار استاتیکی یکنواخت در جهت z قرار دارد. همگرایی نتایج مربوط به صفحه مستطیلی ایزوتروپیک با ضخامت متغیر خطی و با شرط مرزی تکیه گاهی ساده، برای نسبت‌های ضخامت مختلف بررسی و با نتایج موجود مقایسه شده ‌است. توزیع خیز و تنش‌ها برای صفحات با ضخامت متغیر سهمی شکل، و تحت شرایط مرزی مختلف در قالب نمودارهایی ارائه شده‌است. مشاهده شد که روش حاضر، روشی بسیار مناسب در تحلیل این قبیل صفحات بوده و نتایج حاصل از آن همگرایی سریع و دقت بالایی دارند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Static analysis of rectangular plates with variable thickness using a radial point interpolation method method

نویسندگان English

Reza Pilafkan 1
Soudeh Bakhshi 2
چکیده English

In this work static analysis of isotropic rectangular plates with variable thickness are presented using three dimensional electricity theory and for first time using radial point interpolation method. Using this numerical method, the field variables are interpolated just using nodes scattered arbitrarily in the plate domain. As there is no connection between any two nodes, their number can be increased in any area and direction to get more accuracy. It is assumed that, the plate thickness varies linearly in y direction or it has parabolic convex/concave lower surface in the y direction. The horizontal upper surface of the plate is subjected to the transverse uniform load in the z direction. Shape functions in this method have Kroneker delta function property and different boundary conditions can be applied easily using elimination approach. Convergence of results for simply supported isotropic rectangular plates with linearly variable thickness is presented for different thickness ratios and compared with available results. Distributions of the deflections and stresses for the plates with parabolic convex/concave lower surface in the y direction and under different boundary conditions are presented in numerous graphs. It has been showed that this numerical method is so appropriate to analyze such plates and have rapid convergence and high accuracy.

کلیدواژه‌ها English

Static Analysis
Variable thickness plates
Meshless method