Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2024 / Cilt: 39 Sayı: 2

Enine darbe yükü altındaki tel halatların peridinamik teorisi ile modellenmesi ve analizi

Modelling and analysis of wire ropes subjected to transverse impact load using peridynamic theory

Sayfa
847–858
Yayın Tarihi
2023-11-30
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bunlarla beraber, dalga yayılımının çatlak başlangıcı ve gelişimi üzerindeki etkisinin Peridinamik yöntemi ile modellenebileceği gösterilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Çelik tel halatlarda hasar modellemesi çeşitli sayısal yöntemler kullanılarak literatürde geniş çapta incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Kırık ilerleme hızı ve dalga yayılımı, parametrelerin etkisini değerlendirmek için kullanılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Bunlarla beraber, dalga yayılımının çatlak başlangıcı ve gelişimi üzerindeki etkisinin Peridinamik yöntemi ile modellenebileceği gösterilmiştir.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Peridinamik · darbe yükü · tel halat

Özet

Çelik tel halatlarda hasar modellemesi çeşitli sayısal yöntemler kullanılarak literatürde geniş çapta incelenmiştir. Bununla birlikte, yapının karmaşıklığından dolayı dinamik yükleme ile ilgili nispeten az sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmada, bir tel halat kesitindeki çatlak ilerlemesini modellemek için Peridinamik (PD) teorisi kullanılmıştır. Enine darbe yüküne maruz kalan tel halat Peridinamik teorisi ile modellenmiştir. Önceden tanımlanmış iki çatlak çizgisi tel kesiti içine yerleştirilmiştir. Kırık ilerleme hızı ve dalga yayılımı, parametrelerin etkisini değerlendirmek için kullanılmıştır. En önemli sonuçlardan biri ufuk yarıçapının aynı aile üyesi sayısı kullanılarak azaltıldığında kırık ilerleme hızında azalış meydana gelmesidir. Bir diğer sonuç darbe yükününün yapıya etkidiği temas yüzeyinin küçülmesi ile yüzeydeki hasarın artmasıdır. Bunlarla beraber, dalga yayılımının çatlak başlangıcı ve gelişimi üzerindeki etkisinin Peridinamik yöntemi ile modellenebileceği gösterilmiştir.

Abstract

The problem of modelling of failure in steel wire ropes using various numerical methods has been widely addressed. However, there is a relatively small body of literature concerned with dynamic loading due to the complexity of the structure. Peridynamic (PD) theory was used in this study to modelling the crack propagation in a wire rope section. The wire rope structure subjected to transverse impact load was modelled within this framework. Two pre-defined crack line were located in a section of the wire. The crack propagation velocity and wave propagation were considered to examine the effect of numerical parameters on the failure mechanism. One of the important results is that reducing the radius of the horizon by keeping the number of material points constant causes a decrease in crack propagation speed. Another result is that as the contact surface on which the impact load acts become smaller, it results in significant damage on the surface. In addition, it has been shown that the effect of wave propagation on crack initiation and propagation can be modelled by the Peridynamic theory.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

CANDAŞ, A., OTERKUS, E., İMRAK, C. E. (2023). Enine darbe yükü altındaki tel halatların peridinamik teorisi ile modellenmesi ve analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 39 Sayı: 2, 847–858. https://ajindex.com/articles/1020161

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. Sancak A., Candaş A., Imrak C.E., Analysis and Comparison of Elevator Cabin Guide Rail Bracket Designs Under Earthquake Load, European Journal of Science and Technology, 24 (1), 60–66, 2021
  2. Candaş A., Sancak A., Imrak C.E., Noise Measurement in Elevators, European Journal of Science and Technology, 24 (1), 75–80, 2021
  3. Sancak A., Imrak C.E., Candaș A., Deprem bölgelerindeki asansör tesislerinin deprem önlemleri ve hesaplama esaslarının karşılaştırılması,. X. İzmir Asansör Sempozyumu, Makina Mühendisleri Odası, İzmir, 95–104, 2021
  4. Cardou A., Jolicoeur C., Mechanical models of helical strands, Applied Mechanics Reviews, 50 (1), 1–14, 1997
  5. Hobbs R.E., Raoof M., Behaviour of cables under dynamic or repeated loading, Journal of Constructional Steel Research, 39 (1 SPEC. ISS.), 31–50, 1996
  6. Foti F., de Luca di Roseto A., Analytical and finite element modelling of the elastic–plastic behaviour of metallic strands under axial–torsional loads, International Journal of Mechanical Sciences, 115–116 (1), 202–214, 2016
  7. Jiang W.G., Yao M.S., Walton J.M., A concise finite element model for simple straight wire rope strand, International Journal of Mechanical Sciences, 41 (2), 143–161, 1999
  8. Jiang W.G., Henshall J.L., Walton J.M., Concise finite element model for three-layered straight wire rope strand, International Journal of Mechanical Sciences, 42 (1), 63–86, 2000
  9. Jiang W.G., Warby M.K., Henshall J.L., Statically indeterminate contacts in axially loaded wire strand, European Journal of Mechanics, A/Solids, 27 (1), 69–78, 2008
  10. Fontanari V., Benedetti M., Monelli B.D., Elasto-plastic behavior of a Warrington-Seale rope: Experimental analysis and finite element modeling, Engineering Structures, 82 (1), 113–120, 2015
  11. Fontanari V., Benedetti M., Monelli B.D., Degasperi F., Fire behavior of steel wire ropes: Experimental investigation and numerical analysis, Engineering Structures, 84 (1), 340–349, 2015
  12. Karathanasopoulos N., Reda H., Ganghoffer J., Finite element modeling of the elastoplastic axial-torsional response of helical constructions to traction loads, International Journal of Mechanical Sciences, 133 (1), 368–375, 2017
  13. Argatov I.I., Gómez X., Tato W., Urchegui M.A., Wear evolution in a stranded rope under cyclic bending: Implications to fatigue life estimation, Wear, 271 (11–12), 2857–2867, 2011
  14. Salman O., Imrak C.E., Experimental investigation of corrosion effect on bending fatigue of the wire ropes, Indian