پایان نامه اخذ درجه ارشد(94)

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد


عنوان:
تحلیل تنشی مقاطع جدارنازک بیضی شکل تحت بار لرزه ای

فهرست مطالب صفحه

1.مقدمه. 1

1-1.مقدمه... 2

    1-2.بیانمسئله.... 2

1-3.فرضیه‌هاوسوالاتتحقیق   2

1-3-1. سوالات.. 2

1-3-2. فرضیات.. 3

    1-4.لزومانجامتحقیق.. 3

    1-5.شیوه‌یتحقیق..... 3

    1-6.تعریفواژه‌ها.... 4

    1-7.چیدمانرساله...... 5

    1-8.جمع‌بندی........ 5

2.پیشینه‌یتحقیق.. 6

2-1. مقدمه. 7

2-2. تاریخچهتولیدمقاطعجدارنازک.. 7

2-3. مروریبرمدلسازی‌هایآزمایشگاهی.. 10

2-4. مروریبرمدلسازی‌هایعددی.. 10

2-5. مقدمه‌ایبرروشاجزایمحدود. 11

2-5-1. نکاتیپیرامونگسستهسازیدرروشاجزایمحدود: 13

2-5-2. انواعالماندرروشاجزایمحدود: 14

2-6. نرمافزارالمانمحدودآباکوس(ABAQUS) 16

2-6-1. تاریخچه. 17

2-6-2. بخشهایمختلفنرم‌افزارABAQUS. 17

2-6-3. مبانینرم‌افزارABAQUS. 18

2-7. جمع‌بندی.. 19

3.تحلیلدینامیکیمقاطعجدارنازکبیضیشکل.. 21

3-1. مقدمه. 22

3-2. صحت‌سنجی.. 22

3-2-1. اثرضربهبرمقاطعجدارنازک.. 22

3-3. مدلسازیدینامیکیستونهایجدارنازکبیضیشکل.. 27

3-3-4. روشتحلیل.. 40

3-3-5. مشبندیونوعالمان. 40

3-4. اثرفرکانس... 41

3-5. اثرضخامت.. 45

3-6. اثردامنهباردینامیکی.. 51

3-4. جمعبندی.. 52

4.نتیجهگیریوپیشنهادات.. 53

4-1. مقدمه. 54

4-2. کاربردها 54

4-3. جمعبندیونتیجهگیری.. 55

4-3-1. پیرامونروشپیشنهادشده 55

4-3-2. پیرامونمطالعاتعددی.. 55

4-4. زمینه‌هایادامه‌یتحقیق.. 56

مراجع.. 58

پیوستها 60

چکیده:

امروزه به دلیل رشد روزافزون تکنولوژی، ساخت مصالح و سازه‌های سبک و در عین حال مقاوم بیشتر از پیش مورد توجه قرار گرفته است. مقاطع جدارنازک یک نوع از این سازه‌ها می‌باشند که با وجود وزن کمتر مقاومت قابل قبولی در برابر فشارهای مختلف از خود نشان‌ می‌دهند. یکی از پارامترهای کلیدی موثر بر مقاومت مقاطع جدارنازک شکل مقطع می‌باشد بطوریکه شکل مقطع عامل موثری در گسترش تنش در بدنه‌ی مقطع بوده و نحوه‌ی تجمع و انتشار آن را کنترل می‌کند. علاوه بر مقاومت، شکل مقطع عامل تعیین کننده‌ای در تنوع ظاهری مقاطع جدارنازک است بطوریکه با صرف هزینه و مصالح کمتر می‌توان اشکال گوناگونی در سازه‌ها ایجاد کرد. در گذشته به دلیل محدودیت در ساخت، شکل مقاطع بیشتر به اشکالی نظیر دایره‌ای و مستطیلی محدود بوده است و این در حالی است که امروزه با گسترش فن‌آوری‌های نوین شکل‌دهی فلزات، اشکال پیچیده‌تری نظیر مقاطع بیضی شکل نیز تولید و به بازار عرضه شده است. تحلیل و طراحی این مقاطع به‌خصوص تحت بارهای دینامیکی از جمله مسائلی هستند که به دلیل نو بودن مقاطع بیضی شکل کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از این رو در این تحقیق رفتار خمشی مقاطع جدارنازک بیضی شکل تحت بار دینامیکی مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور با استفاده از نرم‌فزار المان محدود آباکوس ضمن ارائه‌ی الگوریتم تحلیل با مدلسازی مقاطع بیضی شکل مشخصاتی نظیر فرکانس و دامنه‌ی باردینامیکی بر رفتار خمشی مقاطع جدارنازک مورد بررسی قرار گرفته و پارامترهای نظیر ضخامت و تنش‌های تسلیم مقاطع بیضی شکل و دایره‌ای مقایسه شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که مقاطع جدارنازک بیضی شکل که دارای نسبت اقطار برابر e=2 از بهترین عملکرد در برابر بار دینامیکی برخوردارند. همچنین مقاطع دایره‌ای(e=1) نسبت به سایر مقاطع بیضی شکل از تنش‌های تسلیم بالاتری برخوردارند. از دیگر نتایج مهم تحقیق تاثیر فرکانس می‌باشد بطوریکهافزایش فرکانس بارگذاری موجب کاهش اثرات بار لرزه‌ای بر مقاطع بیضی شکل می‌شود. نتایح حاصل نشان می‌دهند که مقاطع جدارنازک بیضی شکل می‌تواند جایگزین بسیار مناسبی برای مقاطع دایره‌ای در ساختمان‌سازی و پل‌سازی باشند.

کلمات کلیدی: مقاطع جدارنازک بیضی شکل،تحلیل دینامیکی،آباکوس،فرکانس بار،ضخامت مقطع