بررسی تاثیر نرمی گشودگی در تحلیل تنش صفحات با گشودگی مرکزی و تحت کشش

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی شاهرود

2 عضو هیات علمی

چکیده

در کاربردهای عملی ناچار به ایجاد گشودگی در سازه هستیم از طرفی در اثر وجود گشودگی معمولا ً قابلیت تحمل بار سازه کاهش می‌‌یابد. این گشودگی­ها باعث ایجاد تمرکز تنش در ماده می‌‌شود که در بحث طراحی بسیار مهم هستند بنابراین با توجه به اهمیت بحث تمرکز تنش و عنایت به اینکه می‌توان برای یک مساله کشش صفحه‌ای با تغییر شرایط مختلف مثلاً انتخاب شعاع انحنای مناسب برای گشودگی، ضریب تمرکز تنش را کاهش داد؛ بررسی تحلیل تنش در حضور گشودگی­های مختلف لازم به نظر می‌‌رسد. در این مقاله با ارائه یک حل تحلیلی، تاثیر نرمی گشودگی که یکی از پارامترهای مهم در کاهش تمرکز تنش است؛ مورد بحث قرار می‌‌گیرد و در مواردی شکل گشودگی بهینه معرفی می‌‌گردد. روش تحلیلی ارائه شده در این مقاله گسترش روش تحلیلی است که برای گشودگی دایره‌ای و بیضوی توسط لخنیتسکی انجام شده است. این مقاله گشودگی­های مختلفی را شامل می‌شود که برای ایجاد آنها، از یک تابع نگاشت ساده استفاده شده است. برای بررسی درستی جواب­ها از روش المان محدود کمک گرفته شده است. نتایج نشان می‌‌دهد که شعاع انحنای گشودگی تاثیر بسزایی در تمرکز تنش دارد.

کلیدواژه‌ها


[1] Savin GN (1961) Stress concentration around holes. Pergamon Press, New York.

[2] Lekhnitskii SG (1968)  Anisotropic plates ,Gordon & Breach  Science Publishers, New York.

[3] Theocaris PS, Petrou L (1986) Stress distributions and intensities at corners of equilateral triangular holes. Int J Fract. 31: 271–89.

[4] Naik NK (1984) Optimum quasi-rectangular holes whit minimum SCF in finite plates under uniaxial loading. J Reinf Plast Comp 2: 164–177.

[5] Hufenbach W, Schaffer M, Herrmann (1990) Calculation of the stress and displacement field of anisotropic plates with elliptical hole. Ingenieur Arch 60:507–17.

[6]  Daoust J, Hoa SV (1991) An analytical solution for anisotropic plates containing triangular holes. Compos Struct.19:107–30.

[7]  Abuelfoutouh NM (1993) Preliminary Design Of  Unstiffend  Composite Shells, Symposium Of 7th technical Conference of ASC.686–693.

[8] Ukadgaonker VG, Rao DKN (2000) A general solution for stress resultants and moments around holes in asymmetric laminates. Compos Struct.49:27-39.

[9] Berbinau P, Soutis C (2001) A New Approach for Solving Mixed Boundary Value Problems Along Holes in Orthotropic Plates. Internatinal Journal of Solids and Structures  38:143–159.

[10]  Rezaeepazhand J, Jafari M (2005) Stress analysis of perforated composite plates. Compos Struct.71:463–468.

[11] Rezaeepazhand J, Jafari M (2006) Stress concentration in composite plates with special shaped cutout. Proceeding of 12th European Conference on Composite Materials.

[12] Rezaeepazhand J, Jafari M (2010) Stress concentration in metallic plates with special shaped cutout. Int J Mech Sci : 96–102.

[13] Rezaeepazhand J, Jafari M (2010) Stress analysis of composite plates with quasi-square cut out subjected to uniaxial tension. J Reinf Plast Comp: 29: 2015–2026.