کمانش صفحات ویسکو الاستیک ضخیم با استفاده از روش نوار محدود و تئوری برشی مرتبه سوم

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسنده

استادیار، دانشکده مهندسی عمران و حمل و نقل، دانشگاه اصفهان

چکیده

در این مقاله نحوه تغییرات بار بحرانی ورق های ویسکو الاستیک به روش نوار محدود بررسی می‌شود. خاصیت ویسکو الاستیسیته باعث تغییر پارامترهایی مثل مدول الاستیسیته مواد در طول زمان بارگذاری می‌شود. در مقاله پیش رو خاصیت ویسکو الاستیسیته به کمک سری پرونی مدل شده و روش نوار محدود بر آن بازنویسی گردیده است. پس از آن به کمک روش جداسازی زمانی رابطه کار مجازی در بازه‌های زمانی کوچک تقریب زده شده و مسأله به صورت یک مسأله مقادیر اولیه آنالیز می‌گردد به گونه‌ای که پاسخ‌های بدست آمده در هر زمان به پاسخ‌های زمان قبل وابسته خواهد بود. پس از آن رابطه کار مجازی برای نیروهای درون صفحه بازنویسی شده و به کمک آن مسأله کمانش ورق‌ها بررسی شده است. بار کمانشی ورق‌ها به کمک یک روند غیر خطی در زمان‌های مختلف برآورد شده و نتایج آن در زمان اولیه با پاسخ‌های ماده الاستیک مقایسه شده است. در ادامه اثرات تغییر ضخامت، ابعاد ورق و بارگذاری دو محوره نیز مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Christensen RM (1982) Theory of viscoelasticity (2nd edn). Academic Press, New York.

[2] Akoz Y, Kadioglu F (1999) The mixed finite element method for the quasi-static and dynamic analysis of viscoelastic Timoshenko beams. Int J Numer Meth Eng 44: 1909-1923.

[3] Chen Q, Chan YW (2000) Integral finite element method for dynamical analysis of elastic-viscoelastic composite structures. Comput Struct 74: 51-64.

[4] Palfalvi A (2008) A comparison of finite element formulations for dynamics of viscoelastic beams. Finite Elem Anal Des 44: 814-818.

[5] Johnson AR, Tessler A, Dambach M (1997) Dynamics of thick viscoelastic beams. J Eng Mater-T ASME 119: 273-278.

[6] Ranzi G, Zona A (2007) A steel–concrete composite beam model with partial interaction including the shear deformability of the steel component. Eng Struct 29: 3026-3014.

[7] Sheng DF, Cheng CJ (2004) Dynamical behavior of nonlinear viscoelastic thick plates with damage. Int J Solids Struct 41: 7287-7308.

[8] Hatami S, Ronagh HR, Azhari M (2008) Exact free vibration analysis of axially moving viscoelastic plates. Comput Struct 86: 1738-1746.

[9] Jin G, Yang C, Liu Z (2016) Vibration and damping analysis of sandwich viscoelastic-core beam using Reddy’s higher-order theory. Compos Struct 140: 390-409.

[10] Ready JN (1985) A simple higher order theory for laminated composite plates. J Appl Mech-T ASME 51: 745-752.

[11] Reddy JN, Phan ND (1985) Stability and vibration of isotropic, orthotropic and laminated plates according to a higher order shear deformation theory. J Sound Vib 98(2): 157-170.

[12] Bradford MA, Azhari M (1995) Buckling of plates with different end conditions using the finite strip method. Comput Struct 56: 75-83.

[13] Amoushahi H, Azhari M (2009) Buckling of composite FRP structural plates using the complex finite strip method. Compos Struct 90: 92-99.

[14] Jafari N, Azhari M, Heidarpour A (2011) Local buckling of thin and moderately thick variable thickness viscoelastic composite plates. Struct Eng Mech 40(6): 783-800.

[15] Jafari N, Azhari M, Heidarpour A (2012) Local buckling rectangular viscoelastic composite plates. Accepted in Mech Adv Mater Struc.

[16] Amoushahi H, Azhari M (2013) Static analysis and buckling of viscoelastic plates by a fully discretized nonlinear finite strip method using bubble functions. Compos Struct 100: 205-217.

[17] Amoushahi H, Azhari M (2014) Static and instability analysis of moderately thick viscoelastic plates using a fully discretized nonlinear finite strip formulation. Compos Part B-Eng 56: 222-231.

[18] Amoushahi H, Azhari M, Heidarpour A (2015) A fully discretised nonlinear finite strip formulation for prebuckling and buckling analyses of viscoelastic plates subjected to time-dependent loading. Mech Adv Mater Struc 22(8): 655-669.

[19] Szilard R (2004)  Theories and applications of plate analysis. John Wiley & Sons.

[20] Lai J, Bakker A (1996) 3-D Schapery representation for non-linear viscoelasticity and finite element implementation. Comput Mech 18: 182-191.

[21] Zenkour AM (2004) Buckling of fiber-reinforced viscoelastic composite plates using various plate theories. J Eng Math 50: 75-93.