|
تحلیل کمانش و ارتعاشات ستون‌های با مقطع متغیر تحت تغییرات حرارتی
|
| امیرحسین طاهرخانی، مجید امین افشار*1 |
| 1- ، mj.afshar@eng.ikiu.ac.ir |
|
|
چکیده: (671 مشاهده) |
استفاده از اعضای با مقطع متغیر به‌علت صرفۀ اقتصادی کاربرد فراوانی در سازه‌های فولادی به‌خصوص سوله‌های صنعتی دارد. اما با افزایش دمای ناشی از تغییرات حرارتی، مشخصات مقاومتی و سختی اعضای قاب‌های صنعتی به‌سرعت کاهش می‌یابد. برای طرح کامل و ایمن لازم است پایداری (کمانش حرارتی) در قاب‌های صنعتی بررسی شود. در مقالۀ حاضر، کمانش حرارتی و ارتعاشات ناشی از تغییرات حرارتی ستون‌های الاستیک غیرمنشوری با روش رایلی-ریتز بررسی میشود. در گام اول، با استفاده از روش همیلتون، معادلۀ دیفرانسیل حاکم استخراج میگردد. در گام بعدی، شکل ضعیف معادلۀ دیفرانسیل محاسبه شده و از سری چبیشف به‌عنوان تابع تغییرمکان عرضی و تابع وزن استفاده میگردد. در گام آخر، پس از استخراج ماتریس‌های سختی مصالح، سختی هندسی و ماتریس جرم در نهایت مقادیر ویژۀ معادله بررسی می‌شوند. نتایج نشان می‌دهد که افزایش همزمان شیب مقطع (β) و ضریب تغییرات حرارتی (γ) تأثیر قابل‌توجهی در افزایش ضریب طول مؤثر (K) و کاهش ظرفیت بارکمانشی (Pcr) در تمامی شرایط مرزی تکیه‌گاهی مختلف دارد. هم‌چنین افزایش همزمان شیب مقطع (β) و ضریب تغییرات حرارتی (γ) بسته به نوع شرایط مرزی تکیه‌گاهی سبب افزایش یا کاهش فرکانس طبیعی بی‌بُعد (ω) میگردد. برای به‌کارگیری نتایج در محاسبات مهندسی، از منحنیهای هم‌تراز برای ارائۀ نتایج و نمایش نمودارها استفاده میشود. از نتایج تحقیقهای پیشین برای اعتبارسنجی استفاده میشود. تطابق قابل‌قبولی بین نتایج حاضر و تحقیقهای پیشین برقرار است. |
|
| واژه‌های کلیدی: پایداری، کمانش حرارتی، پایداری مقاطع متغیر، اصل همیلتون، تحلیل مقدار ویژه |
|
|
متن کامل [PDF 3221 kb]
(315 دریافت)
|
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
پايداری ،خستگی و شکست در سازه های فولادی
دریافت: 1402/5/2 | پذیرش: 1402/9/7 | انتشار: 1402/11/1
|
|
|
|
|
|
|
| ارسال پیام به نویسنده مسئول |
|
|
|
| ارسال نظر درباره این مقاله |
|
|
|
