عنوان پایان‌نامه
آنالیز ارتعاش آزاد پوسته?های دوار با تئوری تیموشنکو با بکارگیری توابع تغییر شکل پایه (BDF)
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2121;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71226
- تاریخ دفاع
- ۱۷ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- احسان اسلوب
- استاد راهنما
- رضا عطارنژاد
- چکیده
- پوسته¬ها همواره به دلیل قابلیت باربری همزمان خمشی و غشایی از اعضا سازه¬ای بهینه به شمار آمده و مورد توجه مهندسین سازه بوده¬اند. همچنین، پوسته¬های دوار به دلیل ویژگی¬های زیبایی¬شناختی معماری از اهمیت ویژه¬ای در اجرای سازه¬های مختلف برخوردار می¬باشند. از این رو، در این پژوهش روش اجزا محدود جدیدی بر مبنای توابع تغییرشکل پایه برای تحلیل ارتعاش آزاد پوسته¬های دوار مقطع متغیر معرفی شده¬است. بدین منظور ابتدا روش فوق بر المان تیر خمیده مقطع متغیر اعمال شده و اثرات تغییرشکل¬های برشی نیز با استفاده از تئوری تیموشنکو در این روابط لحاظ گردیده¬است. پس از آن به کمک اصول تشکیل پوسته¬های دوار با دوران المان¬های تیر، این روابط برای پوسته دوار توسعه داده شد و ماتریس¬های سختی و جرم المان¬های دوار تشکیل گردید. با تشکیل ماتریس¬های سازه¬ای پوسته دوار، تحلیل ارتعاش آزاد صورت گرفته و فرکانس¬های طبیعی ارتعاش آزاد سازه پوسته بدست می¬آیند. در نهایت روش جدید به جهت صحت¬سنجی در مثال¬های عددی برگرفته از ادبیات فنی مورد ارزیابی واقع شده و نتایج حاصل از آن با داده¬های تحقیقات پیشین مقایسه شده¬است. طبق این نتایج روش فوق علاوه بر تعریف دقیق خصوصیات هندسی پوسته دوار و حذف تقریب¬های روش¬های پیشین، با کاستن از تعداد المان¬ها منجر به کاهش حجم و هزینه محاسبات تحلیل می¬گردد.
- Abstract
- Shells have always been considered efficient structural elements for structure engineers because of transmitting external forces by both in-plane and membrane stresses. Among these, shells of revolution as a result of their architectural and aesthetic features are widely used in the construction world. Therefore, in this project, a new finite element method on the basis of Basic Displacement Functions has been introduced for shells of revolution with variable thickness. First, the method has been applied to non-prismatic curved beam element while considering the effect of shear deformations by using Timoshenko theory. Then, using fundamentals of generating shells by rotating initial beam elements, the formulation has been developed for shell of revolution and its stiffness and mass matrices have been extracted explicitly. By this, free vibration analysis could be carried out and natural frequencies would be available. Finally, the proposed method has been verified through several numerical examples with previous researches. According to the results, apart from defining the geometry of the shell more precisely, the method has decreased the number of elements and the calculation time of analysis.
