تاثیر پارامترهای مختلف در توزیع تنش صفحات غیرهمسانگرد با بریدگی مثلثی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده مسئول و استادیار دانشگاه صنعتی شاهرود; دانشکده مهندسی مکانیک

2 دانشیار دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

صفحات حاوی بریدگی در کاربردهای صنعتی بسیاری دیده می‌شود. این بریدگیها در صفحات، بیشتر برای کاهش وزن سازه یا نیاز به راههای ورودی و خروجی در سازه ایجاد می‌شود. به‌خاطر تغییری که در اثر هندسه صفحه در اثر این بریدگیها ایجاد می‌شود تنش موضعی شدیدی در اطراف بریدگی ایجاد می‌شود که تمرکز تنش نامیده می‌شود. دانستن مقادیر تمرکز تنش در دستیابی به طراحی بهین بسیار مهم می‌باشد. در این مقاله تحلیل تنش اطراف بریدگی مثلثی بطور کامل با درنظر گرفتن پارامترهای مختلف موثر بر شدت تنش شامل زاویه بار، زاویه الیاف، زاویه چرخش بریدگی و تاثیر مواد همچنین اثر انحنای گوشه بریدگی مورد بررسی قرار گرفته است. اساس روش مورد استفاده در این مقاله بر پایه یک حل تحلیلی است. این حل از بسط حل تحلیلی لخنیتسکی که پیشتر برای بریدگی دایره‌ای و بیضی استفاده می‌شد، بدست می‌آید. برای اثبات درستی جوابها، حل المان محدود نیز صورت گرفته است. با توجه به نتایج ارائه شده، پارامترهای یاد شده تاثیر بسزایی در شدت تنش اطراف بریدگی مثلثی دارند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Different Parameters on Stress Distribution in Anisotropic Plates with Triangular Cutout

نویسندگان [English]

  • Mohammad jafari 1
  • Jalil Rezaee pajand 2
چکیده [English]

Holes or cutouts present in many practical structures. Cutouts are needed to reduce the weight of the system or provide access to other parts of the structure. These cutouts create highly localized stresses or stress concentration at the vicinity of the cutout. The understanding of the effects of cutouts on stress concentration of such structures is very important in design. In this study, a simple analytical method for stress analysis of perforated plates is presented. The Lekhnitiskii’s solution for circular and elliptical cutout is expanded to triangular cutout shape using complex variable mapping. The solution is capable of considering large variety of cutouts with different shapes, bluntness, fiber angle, load angle and rotation angle. The results obtained clearly demonstrate the effect of these parameters on maximum stresses in perforated plates subjected to uni-axial tensile load.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Triangular Cutout
  • Analytical Solution
  • Perforated Plates
  • Anisotropic

مراجع

[1] رضایی پژند، جلیل، جعفری، محمد، “تحلیل تنش در صفحه فلزی با بریدگی مرکزی“، دومین کنفرانس سازه های . جدارنازک، کرمان، ص 79 تا 85 ، آبان 1384
[2]Timoshenko, S.; Goodier, J.N. Theory of elasticity, McGraw-Hill book company, 1951.
[3] Savin, G.N.; Stress concentration around hole, New York, Pergamon Press, 1961.
[4] Lekhnitskii, S.G.; Anisotropic plates, Gordon & Breach Science Publishers, New York, USA, 1968.
[5] Theocaris, P.S.; Petrou, L. “Stress distributions and intensities at corners of equilateral triangular holes”,Int J Fract, vol. 31, p.p. 271–289, 1986.
[6] Daoust, J.; Hoa, S.V. “An analytical solution for anisotropic plates containing triangular holes”.Composite Structure, vol. 19, p.p. 107–130, 1991.
[7] Abuelfoutouh ,N.M. ”Preliminary design of unstiffend composite shells”, Symposium Of 7th technical Conference of ASC , p.p.693-786, 1993.
[8] Rezaeepazhand, J.; Jafari, M. “Stress analysis of perforated composite plates”, Composite Structures,vol.71, p.p. 463-468, 2005.
[9] Rezaeepazhand, J.; Jafari, M. “Stress concentration in composite plates with special shaped cutout”, 12th European Conference on Composite Materials, 29th August-1st September 2006.
[10] Rezaeepazhand, J.; and Jafari, M. “Stress analysis of composite plates with non-circular cut out”, Key Engineering Materials, vols. 385-387, p.p. 365-368,2008.
[11] Rezaeepazhand, J.; Jafari, M. “Stress concentration in metallic plates with special shaped cutout”,International Journal of Mechanical Sciences, vol. 52,p.p. 96–102, 2010.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار