مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل و مقایسه بار کمانش سازه‌های تخت مشبک تحت بار فشاری محوری

نویسندگان
1 استادیار هیات علمی/ دانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
2 دانشگاه صنعتی خواجه‌نصیرالدین طوسی
چکیده
پوسته‌های نازک تقویت‌شده با سازه‌های مشبک به‌طور گسترده‌ای در صنایع متعدد مهندسی به کار گرفته می‌شوند. بررسی رفتار پایداری سازه‌های مشبک و تعیین بار کمانشی آنها تحت بار فشاری، مسئله‌ای است که تا‌کنون مورد توجه بسیاری از محققین بوده و مطالعات گسترده‌ای در این حوزه صورت پذیرفته است. در این مقاله شبکه جدیدی با نام دایاکیوب معرفی شده و رفتار کمانشی آن ارزیابی می‌شود. بدین منظور، ابتدا رفتار کمانشی 5 نوع پانل تخت مشبک رایج شامل ساختارهای شش‌ضلعی، مثلثی، مربعی، لوزی و کاژومه تحت بار محوری فشاری مورد بررسی می‌گیرد و رفتار آنها با شبکه دایاکیوب مقایسه می‌شود. تاثیر چگالی شبکه به کار رفته در هر یک از ساختارها بر بار کمانشی این سازه‌ها در شرایط مرزی‌ گوناگون تحلیل می‌شود. با توجه به تفاوت جرم نمونه‌ها از پارامتر بار بحرانی ویژه (نسبت بار کمانش به جرم سازه) برای مقایسه رفتار کمانشی پانل‌ها استفاده می‌شود. با استفاده از مدل‌سازی اجزای محدود و تحلیل عددی، شبکه‌ای که دارای بالاترین بار کمانشی در هر شرایط مرزی است مشخص می-گردد. نتایج نشان می‌دهد در صورتی که لبه‌های بار‌گذاری نشده در پانل‌های مشبک دارای تکیه‌گاه ساده باشند، شبکه جدید دایاکیوب دارای بالاترین پایداری کمانشی در مقایسه با سایر ساختارها خواهد بود. در نهایت، صحت نتایج عددی بدست آمده برای دو نمونه از ساختارها شامل شبکه شش ضلعی و دایاکیوب به صورت تجربی مورد آزمایش قرار گرفته و صحت نتایج عددی تایید می‌گردد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analysis and comparison of buckling load of lattice flat structures under axial compression loading

نویسندگان English

Mahnaz Zakeri 1
Abolfazel Jafari 2
چکیده English

Thin sheets stiffened with lattice structures are used widely in many engineering industries. Investigation of stability behavior for the grid structures and determination of the buckling load under compressive loads is an issue that has attracted the attention of many researchers; and extensive studies have been done in this field. In this paper, a new grid called Diacube is introduced and its buckling load is examined. For this aim, first, the buckling behavior of 5 common types of stiffened flat lattice panels containing hexagonal, triangular, square, diamond and kagome grid are investigated under compressive axial load; and the results are compared with Diacube grid. The effect of network density used in each structure on the buckling of these structures will be studied under different boundary conditions. In addition to common grids,. Regarding to the mass difference of samples, specific critical load parameter (the buckling load to mass ratio) is used for comparison between the structures. Using the finite element modeling and numerical analysis, the grid that has the highest buckling load in each boundary condition is determined It is found that if unloaded edges in lattice panels are simply supported, this new Diacube grid will have the highest buckling load among all structures. Finally, validity of the numerical result obtained for two samples of the structures including hexagonal and Diacube grid is evaluated experimentally; and the numerical results are confirmed.

کلیدواژه‌ها English

Lattice panel
Buckling load
Experiment
Grid density
Boundary conditions