تحلیل تنش ورق‌های دایره‌ای با تغییرات ضخامت بصورت نامتقارن عرضی

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه مازندران، بابلسر

2 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران

چکیده

در این مطالعه تحلیل تنش ورق دایره‌ای با ضخامت متغیر تحت شرایط مرزی گیردار و ساده ارائه شده است. در اکثر مطالعاتی که تاکنون بر روی ورق‌های با ضخامت متغیر انجام شده است ضخامت ورق بنحوی تغییر می‌کند که ورق نسبت به لایه میانی متقارن باشد اما در این مقاله برای اولین بار با در نظر گرفتن دو تابع مستقل برای سطوح رویین و زیرین، ورق‌های ضخامت متغیر در حالت عدم تقارن عرضی نیز قابل تحلیل می‌باشند. با استفاده از ترکیب تئوری برشی مرتبه اول و روش الاستیسیته سه بعدی تمامی مولفه‌های تنش‌های برشی و عمودی از جمله تنش‌های قائم و برشی عرضی استخراج شده‌اند. جهت بررسی دقت نتایج حاصل از تحلیل حاضر، نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از نرم‌افزار آباکوس که بر اساس الاستیسیته سه‌بعدی و روش اجزای محدود استخراج شده‌اند مقایسه گردیده است. مقایسه نتایج نشان می‌دهد که حل ارائه شده از دقت بسیار بالایی برخوردار بوده و روند ارائه شده جهت تحلیل تنش ورق‌های دایره‌ای روشی بسیار موثر می‌باشد. بر اساس روند ارائه شده در این مطالعه، نمودارهای سه‌بعدی تنش‌ها بر حسب شعاع و ضخامت براحتی قابل استخراج می-باشد که این امر موجب می‌شود مولفه‌های تنش‌ بصورت موثرتری بررسی شوند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Nie G,  Zhong Z (2007) Axisymmetric bending of two-directional functionally graded circular and annular plates. Acta Mech Solida Sin 20(4): 289-295.

[2] Sahraee S, Saidi AR (2009)  Axisymmetric bending analysis of thick functionally graded circular plates using fourth-order shear deformation theory. Euro J Mechan A/Solids 28: 974-984

[3] Saidi AR, Rasoul A, Sahraee S (2009)  Axisymmetric bending and buckling analysis of thick functionally graded circular plates using unconstrained third-order shear deformation plate theory. Comp Struct 89: 110-119

[4] Mashat DS, Zenkoura AM (2014) Hygrothermal bending analysis of a sector-shaped annular plate with variable radial thickness. Comp Struct 113: 446-458

[5] Reddy JN, Wang CM, Kitipornchai S (1999) Axisymmetric bending of functionally graded circular and annular plates. Euro J Mechan A/Solids 18: 185-199.

[6] Alipour MM, Shariyat M (2010) Stress analysis of two-directional FGM moderately thick constrained circular plates with non-uniform load and substrate stiffness distributions. Journal of Solid Mechanics 2(4): 316-331

[7] Molla-Alipour M (2016), Closed-form solution of circular and annular plates with elastic boundary conditions under non-uniform normal and shear loads. Modares Mechanical Engineering 16(6): 29-40. (in Persian)

[8] Molla-Alipour M (2016) Dynamic behavior analysis of FG circular and annular plates with stepped variations of thickness under various load. Modares Mechanical Engineering 16(7): 251-260. (in Persian)

[9] Molla-Alipour M (2017) Bending Analysis of FG Circular and Annular Plates with Stepped Thickness Variations by Using a New Exact closed form Solution. Tabriz Mechanical Engineering 47(2): 295-302. (In Persian)

[10] گلمکانی محمد اسماعیل، یوسفیان ثقی علیرضا (1394)     تحلیل غیر خطی ترموالاستیک صفحات گرد ساندویچی با هسته تابعی. مجله مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها 142-127 :(4)4.

[11] خورشیدی کوروش، عنصری نژاد سعید (1395) تحلیل دقیق ارتعاش آزاد ورق‌های قطاعی کوپل شده با لایه پیزوالکتریک با بکارگیری تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول. مجله مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها 138- 125 :(4)6.  

[12] Vivio F,  Vullo V (2010) Closed form solutions of axisymmetric bending of circular plates having non-linear variable thickness Author links open overlay panel. Int J Mech Sci 52(9): 1234-1252

[13] Alipour M M (2016) A novel economical analytical method for bending and stress analysis of functionally graded sandwich circular plates with general elastic edge conditions, subjected to various loads. Compos Part B 95: 48-63.

[14] Alipour M M (2016) Effects of elastically restrained edges on FG sandwich annular plates by using a novel solution procedure based on layerwise formulation. Arch Civil Mech Eng 16: 678-694.