پديد آورنده :
عباس زاده ساميان، حامد
عنوان :
بررسي اثر شكست ناگهاني اعضاء خرپاهاي فولادي با استفاده از روش گام به گام باقيمانده وزني زماني
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ده، 105 ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
بيژن برومند، بشير موحديان عطار
توصيفگر ها :
شكست ناگهاني , خرپا فولادي , روشهاي بدون شبكه , روش گام به گام باقيمانده وزني زماني , توابع پايه نمايي
استاد داور :
مجتبي ازهري، حسين عموشاهي
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/08/18
رشته تحصيلي :
مهندسي عمران
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/08/18
چكيده فارسي :
شكست ناگهاني شكستي است كه زمان وقوع آن كوتاه، جلوگيري از آن بسيار دشوار و به طور آني در اثر اعمال بارهاي غيرعادي نظير ضربه در اثر برخورد وسيله نقليه به سازه يا بارهايي بهدليل انفجار اتفاق ميافتد. بنابراين پيشبيني چنين اتفاقاتي به منظور استفاده طولانيتر از سازهها ضرورت دارد.
در اين پايان نامه، براي تعيين اثرات شكست ناگهاني اعضاء بر پاسخ ديناميكي خرپاهاي فولادي از يك روش عددي بدون شبكه مبتني بر استفاده از توابع پايه نمايي تحت عنوان روش گام به گام باقيمانده وزني زماني استفاده شده است. استفاده از روابط پيش انتگرالگيري دركنار ارضاء وزني معادلات تعادل در گامهاي زماني متوالي ايده اصلي اين روش است. در اين روش با افراز دامنه حل مسأله به چندين زير بازه، ميدان شتاب در هر گام زماني به صورت تركيب يك تابع مجهول برحسب متغير مكاني و سري متشكل از توابع پايه نمايي صدق كننده در فرم قوي معادله حاكم درنظرگرفته ميشود. در روش مذكور شرايط اوليه به صورت دقيق و معادلات تعادل با استفاده از روش باقيمانده وزني ارضاء ميشوند. شرايط مرزي نيز در دو انتهاي هر المان و در انتهاي هر گام زماني ارضاء ميشود.
در اين پژوهش، با استفاده از روش گام به گام باقيمانده وزني زماني، پاسخ ديناميكي چند مدل خرپاي فولادي تحت شكست ناگهاني اعضاء براي سناريوهاي مختلف حذف عضو به صورت عددي ارزيابي شده است. در اين فرآيند، با در دست داشتن مقادير جابهجايي گرهها و المانهاي يك خرپا در حوزه زمان، تغييرات نيروهاي محوري المانها در حوزه زمان و مكان در هر گام زماني محاسبه ميشود و با تعريف مكانيزم شكست ناگهاني اعضاء با توجه به ظرفيت نظيرحالت حدي قبل از شكست، رفتار سازه پس از حذف عضو مخرب مورد بررسي قرار ميگيرد.
چكيده انگليسي :
Sudden failure is a type of failure that occurs for a short time, is very difficult to prevent, and happens instantaneously due to abnormal loads such as those induced by the impact of a vehicle colliding with the structure, or those triggered by an explosion. Therefore, prediction of such events is necessary in order to make use of the structures for a longer time.
In this thesis, to determine the effects of sudden failure of members on the dynamic response of steel trusses, a meshless numerical method based on the use of exponential functions called “the step-by-step time-weighted residual method” has been used. The main idea of this method is to use pre-integration relationships along with weighted satisfaction of equilibrium equations in successive time steps. In this method, by dividing the computational domain into several subsets, the acceleration field in each time step is considered as a combination of an unknown function, in terms of the spatial variable, and a series consisting of exponential base functions satisfying the strong form of the governing equation. In this method, the initial conditions are accurately satisfied and the equilibrium equations are approximately satisfied using the weighted residual method. Boundary conditions are also satisfied at both ends of each element and at the end of each time step.
In this study, using the step-by-step time-weighted residual method, the dynamic response of several steel truss models under sudden failure of members, for different scenarios of member removal, has been evaluated numerically. in this process, by having the displacement values of nodes and elements of a truss in time domain, the changes in the axial forces of the elements, in time-space at each time step, are calculated and by defining the mechanism of sudden failure of members, according to their ultimate capacity before failure, the behavior of the structure after removed of the failed member is examined.
استاد راهنما :
بيژن برومند، بشير موحديان عطار
استاد داور :
مجتبي ازهري، حسين عموشاهي