بررسی پیچش مقاطع منشوری و مقایسه تنشها و شکل پذیری مقاطع در سازه های مختلف با استفاده از روش عددی اجزا محدود
چکیده:
در این تحقیق، به بررسی توزیع تنشهای برشی ماکزیمم در مقاطع نبشی پرداخته شده است. برای این منظور با استفاده از روش اجزای محدود مدل پارامتریک نبشی منشوری شکل ایجاد گردیده و با تغییر ضخامت و شعاع گردی، تاثیر این دو پارامتر در میزان تمرکز تنش این ناحیه در اثر لنگر پیچشی ثابت پرداخته شده است. بررسی نتایج حاصل از مدلسازی عددی و پردازش اطلاعات حاصل با روش درونیابی عددی نشان داده است که با استفاده از یک رابطه لگاریتمی، میزان ضریب تمرکز تنش بر حسب نسبت شعاع گردی به ضخامت، با دقت بسیار بالایی قابل تخمین می باشد. مقایسه نتایج حاصل مدلسازی اجزای محدود و رابطه پیشنهادی تعیین تنش برشی ماکزیمم نشان داده است که رابطه پیشنهادی دقت کافی در محاسبه میزان تنش برشی ماکزیمم را دارا می باشد. برای مقاطع مستطیلی، بررسی توزیع تنشهای برشی نشان می دهد که در اضلاع بزرگتر مستطیل تنشهای برشی بالاتری وجود دارد که با نزدیک شدن به تکیه گاهها مقدار تنش برشی ماکزییم کم می گردد. با استفاده از درونیابی عددی یک رابطه ارائه شده است که با کمک آن می توان میزان تنش برشی α لگاریتمی برای محاسبه ضریب ماکزیمم را برای هر مقطع مستطیلی با هر نسبت ابعادی محاسبه کرد.
فهرست مطالب:
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول کلیاتی راجع به روابط عمومی تنش پیچشی 3
1- پیچش در اعضاء مدور و غیر مدور 4 1
2- انرژی تغییر شکل در برش و پیچش 18 1
3- پیچش در لوله های جدار نازک 20 1
فصل دوم روابط تابع تنش پیچشی در مقاطع متداول 23
1- پیچش میله های مستقیم 24 2
2- پیچش در مقطع بیضی 31 2
3- راه حل های مقدماتی دیگر 36 2
فصل
سوم
روشهای متداول حل مسائل پیچش 40
1- روش تشابه غشایی 41 3
1-1- پیچش در میله هایی با مقطع عرضی مستطیلی باریک (حالت 3
خاص)
43
2- پیچش مقاطع مستطیلی (حالت عمومی) 46 3
3- نتایج کامل تر 51 3
4- راه حل مسئله پیچش به روش انرژی 52 3
5- پیچش درمقاطع به شکل (نبشی ،سپری و...) 58 3
6- پیچش میله های توخالی 62 3
7- مدل رفتاری پیچش اعضای بتن آرمه تحت پیچش خالص 64 3
فصل
چهارم
معرفی نرم افزار و المانهای مورد استفاده در مدلسازی
عددی
76
1- مقدمه 77 4
2- رفتار غیر خطی در سازه ها 77 4
3- تحلیل غیر خطی 79 4
4- کنترل همگرایی در سیستم 81 4
81 ANSYS 5- روش حل معادلات در برنامه 4
6- معیارهای گسیختگی و همگرایی جهت آنالیز 82 4
7- المانهای منتخب و خصوصیات آنها 85 4
خ
فصل
پنجم
بررسی تمرکز تنش در گوشه مقاطع نبشی و توزیع تنش
شکل و لانه زنبوری تحت اثر I ، در مقاطع مستطیلی
لنگر پیچشی
88
1- مقدمه 89 5
2- مشخصات نیمرخ مورد بررسی 89 5
3- مدل اجزای محدود 89 5
4- شرایط مرزی و بارگذاری مدلها 91 5
5- بررسی توزیع تنش در مقاطع مستطیلی 100 5
6- نتیجه گیری از بررسی توزیع تنش در مقاطع مستطیلی 107 5
7- مقایسه توزیع تنش در مقاطع توپر و توخالی دایروی 108 5
5- نتیجه گیری از بررسی توزیع تنش در مقاطع توپر و توخالی دایروی 112 8
شکل 113 I 5- بررسی توزیع تنشهای پیچشی در تیرهای 9
5-10 بررسی توزیع تنشهای پیچشی در تیرهای لانه زنبوری 117
5-11 نتیجه گیری از بررسی توزیع تنشهای پیچشی در تیرهای لانه
زنبوری
122
5-12 بررسی توزیع تنشهای پیچشی در میله های غیرمنشوری 122
فصل
ششم
نتیجه گیری و پیشنهادات 124
پیشنهادات 126
منابع و مآخذ 127
چکیده انگلیسی 129
پایان نامه ارشد عمران بررسی پیچش مقاطع منشوری و مقایسه تنش ها و شکل پذیری مقاطع در سازه های مختلف
