استفاده از تركيب روش پري ديناميك و روش نوار محدود براي حل مسايل ورق داراي ناپيوستگي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي عمران

دكتري

تحليل عددي مسائل شكست با تكنيك‌هاي محاسباتي موجود به دليل ضعف اين تكنيك‌ها در پيوسته فرض نمودن جسم به هنگام تغيير شكل همواره با دشواري‌هايي همراه بوده است. با وجود راهكارهاي ارائه شده در تئوري‌هاي موضعي، وجود برخي از مشكلات محققين را به استفاده از تئوري‌هاي غيرموضعي سوق داد. در اين بين تئوري پري‌ديناميك با بهره‌گيري از خصوصيات مكانيك مولكولي و در نظر گيري نيروهاي بلند برد يكي از پركاربردترين مدل‌هاي ارائه شده در اين زمينه است. هزينه بالاي محاسبات بر اساس اين تئوري و آشفتگي مدل‌سازي نواحي مرزي، از عوامل موثر در اقدام جهت تركيب اين مدل‌سازي با مدل‌هاي موضعي است. با اين كار مدل پري‌ديناميك در نواحي كه اثرات غيرموضعي موثر است استفاده شده و در ساير نواحي از مدل موضعي استفاده مي‌شود. با توجه به بهينه بودن استفاده از نوار محدود در حل مسائل مربوط به ورق، مي‌توان از ادغام تئوري پري‌ديناميك با اين روش موضعي در مسائلي در اين زمينه استفاده كرد. در اين رساله، تركيب روش نوارمحدود و تئوري پري ديناميك براي اولين بار با استفاده از يك نوار تداخلي انجام شده است. فرمول‌بندي ارائه شده اين شرايط را فراهم مي‌كند كه علاوه بر استفاده از مزيت‌هاي تئوري پري ديناميك در تحليل ترك و انفصال، بتوان مسائل ارزيابي ورق را با تئوري موضعي نوارمحدود به حالت بهينه از نظر زماني و اقتصادي رساند. همچنين شرايط مرزي و بارگذاري مختلف قابل بررسي است كه باعث گسترده‌تر شدن مسائل قابل حل مي‌شود. با توجه به روش بيان شده، فرمولبندي روش تركيبي براي دو حالت جابه‌جايي‌هاي خارج از صفحه و جابه‌جايي‌هاي داخل صفحه استخراج شده است. بر اساس مدل ارائه شده، مثال‌هاي حل شده ارائه مي‌شود تا صحت و دقت مدل ارزيابي شود. در اين ارزيابي سعي شده است تاثير پارامترهاي پري‌ديناميك شامل فاصله بين نقاط و شعاع همسايگي، همچنين پارامترهاي نوار محدود شامل تعداد مودها و نوارها در سرعت همگرايي بررسي شود. مثال‌هاي حل شده با نتايج استخراجي از مدلسازي در نرم‌افزار آباكوس مقايسه شده است كه نشان مي‌دهد تاثير پارامترهاي پري‌ديناميك در همگرايي نقاط زيادتر بوده و با كاهش فاصله بين نقاط و افزايش شعاع همسايگي تا سه برابر فاصله نقاط مي‌توان به نتايج خوبي دست يافت. در ادامه با حل مسائلي با شرايط مرزي مختلف و بارگذاري غير يكنواخت نشان داده مي‌شود استفاده از روش نوارمحدود در مرزها چگونه مي‌توان مسائل قابل حل را گسترش داد. مزيت اصلي تئوري پري‌ديناميك تحليل ورق‌هاي داراي ناپيوستگي است كه در اين رساله ورق‌هايي با ترك اوليه يا داراي بريدگي مدنظر قرار گرفته و گسترش ترك در آن‌ها با روش تركيبي مطرح شده تنها با مدلسازي ناحيه داراي ترك يا خرابي با مدل پري ديناميك بررسي شده است.

217627

سازه

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان

بيژن برومند

بشير موحديان عطار، حسين عموشاهي، مهدي زندي