مطالعه رفتار غیر خطی لانه زنبوری - عملکرد غیر خطی مصالح

تحقیقات انجام شده در مورد رفتار غیر خطی تیرهای لانه زنبوری، نتایج مشخص در برنداشته است . در عین حال این مساله تاکنون با روش اجزا محدود مورد بررسی قرار داده نشده است . برای یک تیر لانه زنبوری، روش دستی آنالیز کاملا مطمئنی وجود ندارد و ابهامات زیادی در رفتار لانه زنبوری وجود دارد. با توجه به ابهامات موجود، هنوز احتیاج به مطالعات بیشتری در مورد رفتار تیر لانه زنبوری وجود دارد. این مطالعات می تواند در زمینه های بررسی رفتار غیر خطی از نظر مصالح تحت اثر بارهای استاتیکی و دینامیکی، بررسی نحوه شروع و گسترش ترک ، بررسی کمانش های موضعی و کلی ونیز بررسی تیر لانه زنبوری در قاب ها تحت اثر بارهای استاتیکی و دینامیکی صورت گیرد. در این پایان نامه، به منظور بررسی رفتار غیر خطی از نظر عملکرد مصالح و نحوه شروع وگسترش ترک و نیز محاسبه بار حدی نهایی در تیر لانه زنبوری، تحت اثر بارهای استاتیکی، یک برنامه به کمک روش اجزا محدود تهیه شده است . این برنامه می تواند با مدل کردن تیر لانه زنبوری به روش اجزا محدود، رفتار غیر خطی و نحوه گسترش ترک را در اینگونه تیرها تحت اثر بارهای استاتیکی با در نظر گرفتن قیود جانبی و با شرایط مختلف تکیه گاهی و بارگذاری مورد مطالعه قرار دهد و در نهایت بار حدی را برای این تیرها بدست آورد. به منظور تهیه این برنامه، از برنامه ای که هینتون و اون (19) برای المان های دو بعدی تنش مسطح ارائه داده اند، بعنوان برنامه مادر استفاده شده است . به منظور تهیه برنامه ای که بتواند تیر لانه زنبوری را به نحو مناسبی مدل کرده و رفتار غیر خطی از نظر عملکرد مصالح و نیز شکست را در این تیرها تحلیل نماید، امکانات زیر به برنامه اضافه گردید: 1 - برنامه امکان گرفتن المان میله ای (truss) راپیدا کرد که در نتیجه امکان تحلیل توام المان میله ای و المان دو بعدی تنش مسطح فراهم گردید. 2 - به منظور بررسی نحوه شروع ترک و گسترش آن در تیر لانه زنبوری بدون در نظر گرفتن قوانین مکانیک شکست ، چند برنامه فرعی به برنامه اضافه گردید و تغییراتی نیز در برنامه بوجود آمد، در نتیجه برنامه توانایی تحلیل به دو روش : الف) جدا کردن گره ها و تغییر در هندسه و ب) کاهش سختی در نفاط گاوس ، به منظور بررسی شکست در سازه هایی که بتوان آنهارا با المان های دو بعدی تنش مسطح توام با المان میله ای کرد، پیدا کرده است . همچنین در این پایان نامه چهار برنامه جانبی به منظور تولید اتوماتیک داتای ورودی و نیز سهولت در بررسی نتایج تهیه شده اند. این برنامه های جانبی امکان استفاده سریع و موثر از برنامه اصلی را بوجود آورده اند. بوسیله برنامه تهیه شده، چند مدل لانه زنبوری که قبلا آزمایش شده بودند، آنالیز گردید که نتایج حاصل از آنالیز توافق مناسبی با نتایج حاصل از آزمایش را نشان داد. همچنین مدلهایی به منظور بررسی تاثیر بارگذاری بر تیرهای لانه زنبوری با تکیه گاههای ساده و نیز تاثیر طول تیرهای ساده لانه زنبوری بر رفتار آنها و نیز مقایسه نتایج حاصل از آنالیز این تیرها با نتایج حاصل از آنالیز بوسیله روش های دستی موجود، تحلیل گردید. در این پایان نامه، در نهایت روش های دستی موجود جهت آنالیز تیر لانه زنبوری، مورد نقد قرار گرفته اند. نتایج عملکرد حاصل از تحقیق در شناخت بهتر رفتار غبر خطی تیر لانه زنبوری از نظر عملکرد مصالح، تشکیل و گسترش ترک ، اطلاعات مناسبی را بدست می دهد و زمینه های لازم را برای تحقیقات گسترده تر فراهم می نماید.