12686

11611

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك

1396

دوازده، 64ص.: مصور، جدول، نمودار

ص.ع. به فارسي و انگليسي

مهدي سلماني تهراني

عليرضا شهيدي

مهران مرادي، رضا جعفري

1396/05/24

كتابنامه

مكانيك

مهندسي مكانيك

ID11611

چكيده صفحهها كاربرد گستردهاي در صنايع مختلف مانند كشتيسازي و سازهها دارند از اينرو تحليل استحكام آنها از اهميت ويژهاي برخودار است استحكام صفحهها به بار كمانش آنها كه سبب ناپايداريشان ميشود وابسته است بنابراين مهمترين عامل در تحليل و بررسي صفحهها براي اينكه از شكست و ويراني سازهها جلوگيري شود مسألهي كمانش آنهاست در بررسي پديدهي كمانش مسألهي كمانش االستيك پالستيك صفحهها نيز يكي از مسائل مورد بررسي است در اين پاياننامه كمانش االستيك پالستيك صفحهي مستطيلي نازك با استفاده از معيارهاي تسليم فون ميزز و ترسكا مطالعه و تحليل ميشود در اين پژوهش با تحليل پنج شرط مرزي مختلف و نسبتهاي بارگذاري متفاوت فشاري يا فشاري كششي و همچنين نسبتهاي ابعاد مختلف ورق بار كمانش بحراني بهدستآمده است براي مدلسازي رفتار ماده از رابطهي رامبرگ آزگود براي تحليل االستيك پالستيك بهره گرفته شده است همچنين براي تحليل از هر دو نظريهي متداول پالستيسيته يعني نظريهي نموي IT و نظريهي تغييرشكل DT استفادهشده است معادلههاي مربوطه به كمانش با استفاده از توابع پتانسيل استخراج و توسط روش كمينهسازي انرژي پتانسيل يا روش ريلي ريتز معادلههاي حاصل براي به دست آوردن بار كمانش بحراني تحليل ميگردد در روش ريلي ريتز با استفاده از تابعهاي حدس چندجملهاي و كمينهسازي نسبت به ثابتهاي به محاسبهي بار كمانش بحراني پرداخته ميشود براي مطالعهي موردي از صفحهاي با جنس مادهي آلومينيوم 6 7075 T با ثابتهاي رامبرگ آزگود مشخص استفاده شده است پس از اعتبارسنجي برنامهي كامپيوتري نوشتهشده با مراجع موجود به بررسي و تحليل صفحهي مستطيلي پرداخته ميشود درنهايت اثر شرايط مرزي تكيهگاهي نسبت بارگذاري و همچنين نسبت ابعادي براي صفحهي مستطيلي بررسيشده است و بار كمانش بحراني براي هر يك از حالتها بهدستآمده است نتايج حاصل از اين پژوهش بيانگر اين موضوع است كه بار بحراني كمانش حاصل از نظريهي تغييرشكل از بار بحراني كمانش حاصل از نظريهي نموي كمتر است همچنين اندازهي بار بحراني كمانش هنگامي كه از ضريب بار منفي يعني بارگذاري كششي فشاري استفاده ميشود از موقعي كه از بارگذاري فشاري دومحوره استفاده ميشود بهمراتب بيشتر است بهعالوه بار بحراني كمانش بهدست آمده بر پايهي معيار تسليم ترسكا از بار بحراني مشابه بر پايهي معيار تسليم فون ميزز كوچكتر است كلمات كليدي كمانش االستيك پالستيك صفحهي نازك مستطيلي معيار تسليم ترسكا روش ريتز

65 Elastic Plastic Buckling of a Thin Rectangular Plate using Tresca Yield Criterion Mohammad Mohammadian m mohammadian@me iut ac ir Date of Submission 2017 06 18 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mahdi Salmani Tehrani Tehrani@cc iut ac irAbstract Due to wide range of industrial applications the strength analysis of plate sand shells is a very importantand interesting topic in the Mechanical Engineering field Because of the small value of the thickness ratio thickness to a typical in plane dimension buckling is a very important concept in analysis of plates and shells If before the buckling is initiated at least one material point of the structure experiences yielding condition thenbuckling is called elastic plastic or sometimes briefly plastic buckling When plastic deformation of a structureis studied selecting a proper yield criterion is a very important question In the analysis of plastic deformation ofmost of the metals as isotropic ductile materials with pressure independent yielding there are two yield criteriawhich are widely used These are von Mises and Tresca yield criteria In the previous researches only von Misesyield criterion was used in plastic buckling analysis of plates To investigate the effect of yield criteria in thisthesis elastic plastic buckling of a thin rectangular plate is studied based on the both von Mises and Tresca yieldcriteria The plate is under uniform biaxial tension compression loading with different ratios The critical bucklingload was determined based on minimizing the integral criterion of uniqueness of the solution A polynomialRayleigh Ritz approach was used to approximate transversal displacement of the plate Both of von Mises andTresca yield criteria were employed to derive elastic plastic constitutive equations for both Incremental andDeformation IT and DT plasticity theories A Ramberg Osgood stress strain curve was supposed to model theuniaxial behavior of the plate To investigate the effect of boundary conditions on the critical buckling load different combinations of free simply supported and clamped boundary conditions was examined for differentedges of the plate Substituting the increment of stress and strain components in terms of trial transversedisplacement in uniqueness criterion the integral can be computed as a function of unknown coefficients Theresult of the integral should be then minimized with respect to the unknown coefficients appeared in the trialpolynomial function This procedure results in a homogeneous system of algebraic in terms of the unknowncoefficients For non trivial solution the determinant of the coefficient matrix should be equated to zero Thecritical buckling load is then determined as the lowest root of the matrix determinant A MTLAB code has beendeveloped to derive the matrix determinant and solve for critical buckling load To validate the analysis criticalbuckling load for a simply supported square plate under uniaxial and equi biaxial compression using von Misesyield criterion were compared with previously published results A very close agreement was observed Then forthe loading conditions associated with the corners the effect of different normal vector to the yield Tresca surface on the critical buckling load was studied The results show that different critical buckling load is predicted bydifferent normal vectors A mean normal vector has been proposed for the corner loading conditions The resultsindicate that a smaller critical buckling load is predicted if Tresca yield criterion is used instead of von Mises Keywords Elastic plastic buckling Thin rectangular plate Tresca criterion Ritz method

مهدي سلماني تهراني

عليرضا شهيدي

مهران مرادي، رضا جعفري