تحلیل کمانشی ستون های نامنشوری با بار محوری غیریکنواخت با روش بدون شبکه پتروف گالرکین

سال انتشار:

1400

نوع سند:

مقاله ژورنالی

زبان:

فارسی

مشاهده:

60

فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JCME-40-2_003

تاریخ نمایه سازی: 8 اسفند 1400

چکیده مقاله:

استفاده از اعضای سازه­ای نامنشوری برای بهینه سازی هزینه و مقاومت در حال افزایش است. در شرایط یکسان، مقاطع اعضا در سازه های فولادی نازک تر از سازه های بتنی است، بنابراین تحلیل کمانشی در سازه ­های فولادی از اهمیت بیشتری برخوردار است. تعیین بار بحرانی ستون­ هایی که ممان اینرسی در طول آنها متغیر است با استفاده از روش تحلیلی، زمان زیادی از کاربر می­ گیرد. در این مقاله تحلیل کمانشی ستون های­ نا­منشوری فولادی با ممان اینرسی متغیر در طول ستون با بهره جویی از روش بدون شبکه پتروف-گالرکین انجام شده است. در این روش نیازی به شبکه بندی مسئله نیست و با توزیع تعدادی گره به صورت منظم یا نامنظم، دامنه و مرزهای مسئله مشخص می ­شود. تغییرات ممان اینرسی در طول ستون با استفاده از یک تابع توانی با ضریب نامنشوری و توان متغیر مدل­ سازی شده است. برای گسسته سازی معادلات دیفرانسیل حاکم بر رفتار کمانشی ستون ها، از تابع درون­یاب شعاعی و برای برقراری شرایط مرزی ستون از روش جریمه (پنالتی) استفاده شده است. مقایسه نتایج عددی روش پیشنهادی با نتایج روش ­های تحلیلی نشان می­ دهد که روش بدون شبکه در محاسبه بار کمانشی ستون های نا­منشوری، از دقت بسیار بالایی برخوردار است. در ادامه، به کمانش ستون ­های ماهیچه ­ای با بار محوری متغیر در طول ستون به عنوان یک نمونه ستون پر­کاربرد در مهندسی عمران برای نشان دادن کارایی روش پیشنهادی پرداخته شده است. در پایان، اثر پارامتر­های مختلف از جمله غیریکنواخت بودن بار و نحوه تغییرات تدریجی ممان اینرسی در طول ستون، روی بار کمانشی ستون بررسی شده است.

کلیدواژه ها:

Non-Prismatic Columns ، Meshless Local Petrov-Galerkin (MLPG) Method ، Buckling ، Radial Basis Function ، Eigen-Value ، ستون های نامنشوری ، روش بدون شبکه پتروف-گلرکین ، کمانش ستون ، تابع پایه شعاعی ، مقدار ویژه

نویسندگان

فاطمهحیدر قیطاقی
فاطمه حیدر قیطاقی

Department of Civil Engineering, Quchan University of Technology, Quchan, Iran

محمد حسینقدیری راد
محمد حسین قدیری راد

Department of Civil Engineering, Quchan University of Technology, Quchan, Iran

مجیدکاظمی
مجید کاظمی

Department of Civil Engineering, Quchan University of Technology, Quchan, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Szymczak, C., and Kujawa, M., “Flexural Buckling and Post-Buckling of ...
  • Timoshenko, S. P., and Gere, J. M., Theory of Elastic ...
  • Arani, A. J., and Kolahchi, R., “Buckling Analysis of Embedded ...
  • Iremonger, M., “Finite Difference Buckling Analysis of Non-Uniform Columns”, Computers ...
  • Ermopoulos, J. C., and Kounadis, A. N., “Stability of Frames ...
  • Smith, W.G., “Analytic Solutions for Tapered Column Buckling”, Computers & ...
  • Williams, F.W., and Aston, G., “Exact or Lower Bound Tapered ...
  • Arbabi, F., and Li, F., “Buckling of Variable Cross-Section Columns: ...
  • Siginer, A., “Buckling of Columns of Variable Flexural Rigidity”, Journal ...
  • Al-Gahtani, H. J., “Exact Stiffnesses for Tapered Members”, Journal of ...
  • Bazeos, N., and Karabalis, D. L, “Efficient Computation of Buckling ...
  • Raftoyiannis, I., Stamatopoulos, G. N., and Ermopoulos, J., “Buckling Behaviour ...
  • Singh, K. V., and Li, G., “Buckling of Functionally Graded ...
  • Coşkun, S. B., and Atay, M. T., “Determination of Critical ...
  • ۱۵. Darbandi, S., Firouz-Abadi, R., and Haddadpour, H., “Buckling of ...
  • ۱۶. Wei, D. J., Yan, S. X., Zhang, Z. P., ...
  • Serna, M., Ibáñez, J., and López, A., “Elastic Flexural Buckling ...
  • Huang, Y., and Luo, Q., “A simple Method to Determine ...
  • Jamali, S., “Determination of Critical Buckling Force for Elastic Columns ...
  • Pinarbasi, S., “Buckling Analysis of Nonuniform Columns with Elastic End ...
  • Taha, M., and Essam, M., “Stability Behavior and Free Vibration ...
  • Zhang, B., Guo, Y., and Dou, C., “Ultimate Bearing Capacity ...
  • Rezaiee-Pajand, M., Shahabian, F., and Bambaeechee, M., “Stability of Semi-Rigid ...
  • Rezaiee-Pajand, M., Masoodi, A. R., and Bambaeechee, M., “Tapered Beam–Column ...
  • Rezaiee-Pajand, M., and Masoodi, A. R., “Exact Natural Frequencies and ...
  • Lee, J. K., and Lee, B. K., “Free Vibration and ...
  • Lanc, D., Ivančić, I., and Katalenić, M., “Buckling Analysis of ...
  • Ma, W. L., Jiang, Z. C., and Li, X. F., ...
  • Dibajian, H., and Farzin, F., “Improving the Integration Method in ...
  • Zhu, T., Zhang, J., and Atluri, S., “A Local Boundary ...
  • Organ, D., Fleming, M., Terry, T., and Belytschko, T. “Continuous ...
  • Liu, W. K., and Jun, S., “Multiple‐Scale Reproducing Kernel Particle ...
  • Duarte, C. A., and Oden, J. T., “An hp Adaptive ...
  • Atluri, S., and Zhu, T., “A new Meshless Local Petrov-Galerkin ...
  • Atluri, S., Cho, J., and Kim, H. G., “Analysis of ...
  • Ching, H., and Batra, R., “Determination of Crack Tip Fields ...
  • Gu, Y., and Liu, G., “A Meshless Local Petrov-Galerkin (MLPG) ...
  • Long, S., and Atluri, S., “A Meshless Local Petrov-Galerkin Method ...
  • Raju, I., and Phillips, D., “Further Developments in the MLPG ...
  • Raju, I., “Analysis of a Column Subjected to Follower Forces ...
  • Sladek, J., Sladek, V., Zhang, C., Krivacek, J., and Wen, ...
  • Arjangpay, A., Darvizeh, M., Ansari, R., and Zarepour, G., “Axial ...
  • Ansari, R., and Arjangpay, A., “Nanoscale Vibration and Buckling of ...
  • Kargarnovin, M., and Ekhteraee Toussi, H., “Application of Meshless Galerking ...
  • Edalati, H., and Soltani, B., “Analysis of Thin Isotropic and ...
  • Liu, G.R., Dai, K.Y., Lim, K.M., and Gu, Y.T., “A ...
  • Liu, G., Mesh Free Methods: Moving Beyond the Finite Element ...
  • Wang, C. M., and Wang C. Y., Exact Solutions for ...