بررسی رفتار کمانشی اعضای فشاری به روش اجزای محدود

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

کمانش عضو فشاری باعث کاهش ظرفیت باربری عضو می‌شود، به منظور انجام تحلیل غیر خطی سازه، علاوه بر تعیین رفتار عضو فشاری تا مرحله بحرانی، لازم است رفتار پس‌کمانشی عضو نیز تعیین گردد. در این مقاله پس از مروری اجمالی بر انواع روش‌های موجود، با توجه به مزایای گستردة روش اجزای محدود، از این روش برای تعیین رفتار کمانشی اعضای فشاری استفاده به عمل آمده است. با فرض انحنای اولیه جزئی برای عضو فشاری دو سر مفصلی، عضو مزبور به تعدادی المان تیر با مشخصه مصالح الاستوپلاستیک تقسیم‌بندی شده و مدل مذکور به روش اجزای محدود تحلیل شده است. هر دو عامل غیر خطی مصالح و غیر خطی هندسی در تحلیل در نظر گرفته شده‌اند. با توجه به کاربرد گسترده اعضای لوله‌ای در ساخت سازه‌های خرپایی (به ویژه سازه‌های فضاکار)، رفتار بار محوری-تغییر مکان محوری عضوی لوله‌ای با مشخصات مقطع معین، به ازای مقادیر مختلف نسبت لاغری و ناکاملی اولیه (initial imperfection)، تعیین شده و مورد بررسی قرار گرفته است.

عنوان مقاله [English]

An investigation into the buckling behavior of the compression members using finite element method

نویسندگان [English]

  • mohammadreza sheidaii
  • Karim Abedi
چکیده [English]

The collapse of a compression member gives rise to decrease of the load carrying capacity of the member. To perform a nonlinear analysis, in addition to the precritical behavior, the post-critical behavior of the compression member also must be determined. In this study, because of certain advantages of the finite element method, this method has been selected to evaluate the axial load-axial displacement relationships of the compression members. For determining the behavior of a pinended member using finite element method, the following observations have been considered: an elastic-pefectly plastic material behavior is assumed; the intial curvature associated with the bowing of the member has been considered as an initial imperfection; each member has divided into ten element and behavior of each element has been modeled by the Kirchhoff thin beam element; both of the material and geometrical nonlinearity has been considered in the analysis; to trace the equilibrium path through a critical point into the post critical range, the Arc-length method is used. The member type most commonly used in space structures is circular hollow (tubular) section and the present study is limited to the investigation of the post-critical properties of compressive tubular members with various selenderness ratios and also various imperfections.