Meshfree Approach for the Torsional Analysis of Orthotropic and FGM Thin-Walled Open Sections

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 35

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MACS-12-3_013

تاریخ نمایه سازی: 2 تیر 1404

چکیده مقاله:

The torsional study of different engineering sections made up of orthotropic and functionally graded material is presented in this paper. Prandtl’s stress function approach is used for the formulation of governing differential equations. Thin plate spline (TPS) radial basis function-based collocation meshfree method is utilized for discretization and solution of the governing differential equations. A classical power law is considered for the modeling of FGM material. A computer program is developed for the solution of the discretized partial differential equations. To assess the efficacy and accuracy of the present mesh-free approach, a numerical example of an equilateral triangle is considered to conduct a convergence and accuracy test. Finally, the torsional stiffness and shear stress for the orthotropic and FGM sections of the equilateral triangle, L-section, and T-sections are computed. The novelty in the present meshfree methodology lies in the handling of the singular behavior of re-entrant corners. The effect of stress concentration can be seen at the re-entrant corners. The proposed methodology shows excellent performance in solving these types of torsion problems.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

Ram Bilas Prasad

Department of Mechanical Engineering, Madan Mohan Malaviya University of Technology, Gorakhpur, U.P., ۲۷۳۰۱۰, India

Rahul Kumar

Department of Mechanical Engineering, DDU Gorakhpur University, India

Jeeoot Singh

Department of Mechanical Engineering, Madan Mohan Malaviya University of Technology, Gorakhpur, U.P., ۲۷۳۰۱۰, India

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 :
  • Timoshenko S, Goodier JN., ۱۹۷۰. Theory of Elasticity. ۳rd ed. ...
  • Muskhelishvili NI., ۱۹۷۷. Some basic problems of the mathematical theory ...
  • Boresi AP, Schmidt RJ., ۲۰۰۳. Advanced Mechanics of Materials. ۶th ...
  • Sadd MH., ۲۰۱۴. Elasticity. ۳rd ed. Elsevier Academic Press ...
  • Chen Y., ۱۹۶۴. Torsion of nonhomogeneous bars. J Franklin Inst, ...
  • Ely JF., Zienkiewicz OC., ۱۹۶۰. Torsion of Compound Bars- A ...
  • Franců J, Nováčková P, Janíček P, ۲۰۱۲. Torsion of a ...
  • Angelo Danao LM., Cabrera RM., ۲۰۰۷. Torsion of a rectangular ...
  • Tarn JQ, Chang HH., ۲۰۰۸. Torsion of cylindrically orthotropic elastic ...
  • Rooney FJ, Ferrari M., ۱۹۹۵. Torsion and flexure of inhomogeneous ...
  • Swanson SR., ۱۹۹۸. Torsion of laminated rectangular rods. Compos Struct., ...
  • Savoia M., Tullini N., ۱۹۹۳. Torsional response of inhomogeneous and ...
  • Rongqiao X, Jiansheng H, Weiqiu C., ۲۰۱۰. Saint-Venant torsion of ...
  • Arghavan S., Hematiyan MR., ۲۰۰۹. Torsion of functionally graded hollow ...
  • Ecsedi I., ۲۰۰۹. Some analytical solutions for Saint-Venant torsion of ...
  • Krahula J.L., Lauterbach G.F., ۱۹۶۹. Finite Element Solution for Saint-Venant ...
  • Li Z, Ko JM, Ni YQ., ۲۰۰۰. Torsional rigidity of ...
  • Saygun A., Omurtag MH, Orakdogen E., Girgin K., Kucukarslan S., ...
  • Jog CS., Mokashi IS., ۲۰۱۴. A finite element method for ...
  • Abdelkader K., Toufik Z., Mohamed BJ., ۲۰۱۵. Torsional stress in ...
  • Beheshti A., ۲۰۱۸. A numerical analysis of Saint-Venant torsion in ...
  • Tsiatas GC., Babouskos NG., ۲۰۱۷. Elastic-plastic analysis of functionally graded ...
  • Darılmaz K., Orakdö E. and Girgin, K., ۲۰۱۸. Saint-Venant torsion ...
  • Ecsedi I., Baksa A., ۲۰۱۹. Saint-Venant torsion of cylindrical orthotropic ...
  • Horgan CO., Chan AM., ۱۹۹۸. Torsion of functionally graded isotropic ...
  • Horgan C.O., ۲۰۰۷. On the torsion of functionally graded anisotropic ...
  • Sapountzakis EJ., ۲۰۰۱. Nonuniform torsion of multi-material composite bars by ...
  • Katsikadelis JT., Tsiatas GC., ۲۰۱۶. Saint - Venant Torsion of ...
  • Nikmehr O., Lashkarbolok M., ۲۰۱۹. A Numerical Investigation on the ...
  • Gorzelańczyk P., ۲۰۱۰. Method of fundamental solutions and random numbers ...
  • Hassenpflug W.C., ۲۰۰۳. Torsion of Uniform Bars with Polygon Cross-Section. ...
  • Kołodziej J.A., Gorzelańczyk P., ۲۰۱۲. Application of method of fundamental ...
  • Chen H., Gomez J., Pindera M.J., ۲۰۲۰. Saint Venant’s torsion ...
  • Ferreira AJM., ۲۰۰۴. Polyharmonic (thin-plate) splines in the analysis of ...
  • Liu G.R., ۲۰۰۹. Mesh Free Methods: Moving beyond the finite ...
  • Hardy RL., ۱۹۷۱. Multiquadric Equations of Topography and Other Irregular ...
  • Bui T.Q., Nguyen M.N., Zhang C., ۲۰۱۱. An efficient meshfree ...
  • Bui T.Q., Nguyen M.N., ۲۰۱۳. Meshfree Galerkin Kriging model for ...
  • Bui T.Q., Khosravifard A., Zhang C., Hematiyan M.R., Golub M.V., ...
  • Mukhtar FM, Al-Gahtani HJ., ۲۰۱۶. Application of radial basis functions ...
  • Solanki M.K., Mishra S.K., Singh J., ۲۰۱۶. Meshfree approach for ...
  • Liew K.M., Zhao X., Ferreira A.J.M., ۲۰۱۱. A review of ...
  • Ferreira A.J.M., ۲۰۰۵. Free Vibration Analysis of Timoshenko Beams and ...
  • Ferreira A.J.M., Roque C.M.C., Jorge R.M.N., ۲۰۰۵. Analysis of composite ...
  • Fasshauer G.E., ۱۹۹۷. Solving Partial Di erential Equations by Collocation ...
  • Fasshauer G.E., ۱۹۹۹. Solving differential equations with radial basis functions: ...
  • Franke C., Schaback R., ۱۹۹۸. Solving partial differential equations by ...
  • Singh J., Shukla K.K., ۲۰۱۲. Nonlinear flexural analysis of laminated ...
  • Singh J., Shukla K.K., ۲۰۱۲. Nonlinear flexural analysis of functionally ...
  • Shukla V., Singh J., ۲۰۲۰. Modeling and analysis of cross-ply ...
  • Shukla V., Singh J., ۲۰۲۰. Buckling behavior of rectangular angle-ply ...
  • Skyciv Section Builder Software, ۲۰۲۱. Skyciv Platform ...
  • نمایش کامل مراجع