علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

تحلیل پس کمانش برای ستون هایپرالاستیک تحت بارگذاری فشاری محوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه مهندسی مکانیک، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.
چکیده
کمانش ستون‌های صاف تحت فشار محوری بطور گسترده برای چندین دهه مطالعه شده است. اگرچه رفتار کمانش ستون‌های لاغر بخوبی پیش‌بینی شده است ولی رفتار پس کمانش ستون‌های عریض با نسبت‌های عرض به طول بالا (که در آنها غیرخطی هندسی و ماده حیاتی می‌شود) بررسی نشده است. در این مقاله، بصورت تحلیلی نشان داده شد که برای یک ستون هایپرالاستیک صاف، افزایش نسبت عرض به طول آن می‌تواند حالت کمانش آن را از کمانش پیوسته به فروجهشی و ارتجاعی تغییر دهد. برهمین اساس، علامت شیب اولیه پس کمانش نیز از مثبت به منفی تغییر می‌کند و نهایتا مجددا مثبت می‌شود. با استفاده از یک آنالیز مجانبی براساس مکانیک محیط‌های پیوسته میتوان شیب اولیه پس کمانش را برحسب تابعی از نسبت عرض به طول ستون تعیین کرد و سپس نسبت‌های عرض به طول بحرانی برای تغییر حالت‌های کمانش را مشخص کرد که این نتایج بخوبی با نتایج شبیه‌سازی FEA مطابقت دارند. هم‌چنین میتوان دریافت که با افزایش نسبت مدول برشی به حجمی که بیانگر تراکم‌پذیری ماده است،
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Post-buckling analysis for hyperelastic column under axial compressive loading

نویسندگان English

Alireza Sedaghat
Javad Porkar
Department of Mechanical Engineering,La.C.,Islamic Azad University,Lahijan,Iran.
چکیده English

Buckling of smooth columns under axial compression has been extensively studied for several decades. Although the buckling behavior of slender columns is well predicted, the post-buckling behavior of wide columns with high width-to-length ratios (in which geometric and material nonlinearity becomes critical) has not been investigated. In this article, it was analytically shown that for a smooth hyperelastic column, increasing its width-to-length ratio can change its buckling mode from continuous buckling to buckling and elastic buckling. Accordingly, the sign of the initial slope after buckling also changes from positive to negative and finally becomes positive again. By using an asymptotic analysis based on the mechanics of continuous media, the initial post-buckling slope can be determined as a function of the width-to-length ratio of the column, and then the critical width-to-length ratios to change the buckling modes can be determined, and these results are in good agreement with the FEA simulation results. . It can also be seen that by increasing the ratio of the shear modulus to the volume,

کلیدواژه‌ها English

Post-buckling
metamaterials
hyperelasticity
asymptotic analysis
 
 
ارسال نظر در مورد این مقاله
نام را وارد کنید.
نشانی پست الکترونیکی را به درستی وارد کنید.
وابستگی سازمانی را به درستی وارد کنید.
توضیحات را وارد کنید (حداقل 50 حرف)
CAPTCHA Image
شناسه امنیتی را به درستی وارد کنید.