مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مدلسازی انتشار موج تنش در میله یک‌بعدی میکروپولار با استفاده از روش توسعه یافته المان محدود موج

نویسندگان
1 دانشجوی دکترا، مهندسی زلزله، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
2 دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
در این نوشتار، روش المان محدود موج به منظور مدلسازی انتشار موج تنش در میله ناهمگن ، خطی، ناهمسانگرد میکروپولار با سطح مقطع متغیر توسعه داده شده است. برای این منظور، معادلات روش المان محدود موج بر پایه نظریه الاستیسیته میکروپولار توسعه داده شده‌اند. برای میله میکروپولار دو نوع موج با سرعت‌های سریع و کند شناسایی شده است. در نظریه میکروپولار یک درجه آزادی دورانی علاوه بر درجات آزادی نظریه کلاسیک الاستیسیته در نظر گرفته شده است. روش پیشنهادی در این مقاله برای حل مسایل انتشار امواج و همچنین ضربه در میله میکروپولار با لایه‌های مختلف به کار برده شده‌اند. نتایج به‌دست آمده با استفاده از این روش با نتایج تحلیلی و/یا عددی موجود مقایسه شده‌اند که تطابق بسیار خوبی بین این نتایج بدست آمده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Stress wave propagation modelling in one-dimensional micropolar rods using a new Wave Finite Element Method

نویسندگان English

Mohsen Mirzajani 1
Naser Khaji 2
چکیده English

In this paper, the Wave Finite Element Method (WFEM) is developed for modelling of stress wave propagation in one-dimensional problem of nonhomogeneous linear, anisotropic micropolar rod of variable cross section. For this purpose, the WFEM equations are developed based on the micropolar theory of elasticity. Two kinds of waves with fast and slow velocities are detected. For micropolar medium, an additional rotational Degree of Freedom (DOF) is considered besides the classical elasticity’s DOF. The method proposed in this paper is implemented to solve the wave propagation and impact problems in micropolar rods with different layers. The results of the proposed method are compared with some numerical and/or analytical solutions available in the literature, which indicate excellent agreements between the results.

کلیدواژه‌ها English

Micropolar elasticity
Wave Finite Element Method
Wave propagation
Micropolar rod
Impact