مدلسازی تحلیلی و عددی ضریب شدت تنش در تیرهای دارای ترک با مقطع I شکل
نویسندگان
1 دانشکده فنی دانشگاه گیلان
2 دانشگاه گیلان
3 هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بندرانزلی
doi
10.22075/jme.2018.6103.چکیده
در این مقاله، با استفاده از دو رهیافت تحلیلی و عددی، ضریب شدت تنش برای مود اول (بازشدگی) در تیرهای دارای ترک با مقطع I شکل تحت بار محوری بررسی میشود. در مقاطع دارای ترک، به دلیل تغییر مکان مرکز هندسی و یا بهعبارتی دیگر عدم همراستایی نیروی محوری، یک کوپل خمشی در مقطع ایجاد میشود. در رهیافت تحلیلی، یک مدل ریاضی برای ضریب شدت تنش به کمک تئوری نرخ آزادسازی انرژی در ناحیهی ترک پیشنهاد میگردد. این مدل با درنظر گرفتن گشتاور خمشی این کوپل حاصل می شود. این مدل در دو وضعیت برحسب مکان ترک شامل قرارگیری ترک در قسمتی از بال و ترک در بال و قسمتی از جان ارائه میشود. در رهیافت عددی، مشخصات هندسی و مادی و نوع بارگذاری تیر دارای ترک با مقطع I شکل به کمک نرم افزار آباکوس مدل و سپس مقادیر ضریب شدت تنش در مود اول استخراج میگردد. در حل عددی مسئلهی حاضر، از دو روش کانتور انتگرال و اجزای محدود توسعه یافته برای مدلسازی ترک استفاده میشود. با مقایسهی جوابهای دو رهیافت عددی و تحلیلی تطابقی مناسب بین نتایج مشاهده و صحت معادلات پیشنهادی تایید میگردد.
