Dergiler / Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi / 2020 / Cilt: 9 - Sayı: 1

Sinüzoidal Yük Etkisindeki Küçük İlkel Kusurlu Kirişlerin Doğrusal Olmayan Davranışı

Nonlinear Behavior of Beams Having Initially Small Imperfection Subjected to Sinusoidal Load

Sayfa
466–477
Yayın Tarihi
2022-10-12
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)

Konuyla ilgili daha önceki çalışmalardan farklı olarak; başlangıçta sinüzoidal ilkel kusurlu kirişlerin, şekil değiştirmenin çeşitli aşamalarındaki elastik eğri diyagramlarının yanı sıra; burkulma öncesindeki, burkulma sırasındaki ve burkulma sonrasındaki durumlarına karşı gelen kesit tesirlerinin diyagramları ilkel kusurun çeşitli değerleri için sunulmuştur.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada; sinüzoidal yüke maruz, uçları sabit mesnetli, başlangıçta küçük sinüzoidal kusura sahip kirişlerin burkulma ve burkulma sonrası davranışları Euler-Bernoulli kiriş teorisi kullanılarak incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Denge denklemleri, kinematik denklemler ve bünye denklemlerini içeren, geometrik olarak doğrusal olmayan problemin yönetici diferansiyel denklemleri, sonlu farklar yöntemi ile cebirsel denklemlere dönüştürülmüş ve NewtonRaphson yöntemi kullanılarak sayısal olarak çözülmüştür.
💡
Sonuç & Katkı:Konuyla ilgili daha önceki çalışmalardan farklı olarak; başlangıçta sinüzoidal ilkel kusurlu kirişlerin, şekil değiştirmenin çeşitli aşamalarındaki elastik eğri diyagramlarının yanı sıra; burkulma öncesindeki, burkulma sırasındaki ve burkulma sonrasındaki durumlarına karşı gelen kesit tesirlerinin diyagramları ilkel kusurun çeşitli değerleri için sunulmuştur.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmada; sinüzoidal yüke maruz, uçları sabit mesnetli, başlangıçta küçük sinüzoidal kusura sahip kirişlerin burkulma ve burkulma sonrası davranışları Euler-Bernoulli kiriş teorisi kullanılarak incelenmiştir. Denge denklemleri, kinematik denklemler ve bünye denklemlerini içeren, geometrik olarak doğrusal olmayan problemin yönetici diferansiyel denklemleri, sonlu farklar yöntemi ile cebirsel denklemlere dönüştürülmüş ve NewtonRaphson yöntemi kullanılarak sayısal olarak çözülmüştür. Burkulma yükleri ve burkulma çökmelerinin değerleri, yük-çökme eğrileri çizilerek belirlenmiştir. İlkel kusurun burkulma değerleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Küçük ilkel kusurun değeri arttıkça, boyutsuz burkulma yükünün arttığı ve boyutsuz burkulma yer değiştirmesinin azaldığı görülmüştür. Konuyla ilgili daha önceki çalışmalardan farklı olarak; başlangıçta sinüzoidal ilkel kusurlu kirişlerin, şekil değiştirmenin çeşitli aşamalarındaki elastik eğri diyagramlarının yanı sıra; burkulma öncesindeki, burkulma sırasındaki ve burkulma sonrasındaki durumlarına karşı gelen kesit tesirlerinin diyagramları ilkel kusurun çeşitli değerleri için sunulmuştur.

Abstract

In the present study, the buckling and postbuckling behaviors of beams having initially small sinusoidalimperfection with pinned ends subjected to sinusoidal loading are examined by using Euler-Bernoulli beam theory.The governing differential equations of the geometrically nonlinear problem consisting of the equilibriumequations, kinematical equations and the constitutive equations are converted into algebraic equations via the finitedifferences and solved numerically by using the Newton-Raphson method. The values of buckling loads andbuckling deflections are determined by drawing load-deflection curves. The effect of the initial imperfection onthe buckling values is investigated. It is seen that as the value of the small initial imperfection is increased, thebuckling force is increased and buckling deflection is decreased. Unlike previous studies on the subject, thediagrams of the deformed shapes of the beam having initially small imperfection as well as the diagrams of theinternal forces at various stages of the deformation including the prebuckling, buckling and postbuckling statesare presented for various values of the initial imperfection.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ATACAN, A. T., YÜKSELER, R. F. (2022). Sinüzoidal Yük Etkisindeki Küçük İlkel Kusurlu Kirişlerin Doğrusal Olmayan Davranışı. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 9 - Sayı: 1, 466–477. https://ajindex.com/articles/466818

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. Das K., Batra R.C. 2009. Symmetry Breaking, Snap-Through and Pull-In Instabilities under Dynamic Loading of Microelectromechanical Shallow Arches. Smart Materials and Structures, 18 (11): Article Number: 115008
  2. Gerson Y., Krylov S., Ilic B. 2010. Electrothermal Bistability Tuning in a Large Displacement Micro Actuator. J. Micromech. Microeng., 20 (11): Article Number: 112001
  3. Medina L., Gilat R., Ilic B., Krylov S. 2014. Experimental Investigation of the Snap-Through Buckling of Electrostatically Actuated Initially Curved Pre-Stressed Micro Beams. Sensors and Actuators A: Physical, 220 (1): 323-332
  4. Beharic J., Lucas T.M., Harnett C.K. 2014. Analysis of a Compressed Bistable Buckled Beam on a Flexible Support. Journal of Applied Mechanics-Transactions of the ASME, 81 (8): Article Number: 081011
  5. Chen X., Meguid S.A. 2015. Snap-Through Buckling of Initially Curved Microbeam Subject to an Electrostatic Force. Proceedings of the Royal Society A, 471 (2177):Article Number: 20150072
  6. Bradford M.A., Uy B., Pi Y.L. 2002. In-plane Elastic Stability of Arches under a Central Concentrated Load. Journal of Engineering Mechanics-ASCE, 128 (7): 710-719
  7. Chen J.S., Ro W.C., Lin J.S. 2009. Exact Static and Dynamic Critical Loads of a Sinusoidal Arch under a Point Force at the Midpoint. Int. J. Nonlin. Mech., 44 (1): 66-70
  8. Moon J., Yoon K.Y., Lee T.H., Lee H.E. 2007. In-plane Elastic Buckling of Pin-Ended Shallow Parabolic Arches. Eng. Struct., 29 (10): 2611–2617
  9. Hu C.-F., Pi Y.-L., Li W.G. 2018. In-Plane Non-Linear Elastic Stability of Parabolic Arches with Different Rise-to Span Ratios. Thin-Walled Structures, 129: 74-84
  10. Fung Y.C., Kaplan A. 1952. Buckling of Low Arches or Curved Beams of Small Curvature. NACA Technical Note, No: 2840
  11. Simitses G.J., Hodges D.H. 2006. Fundamentals of Structural Stability. Elsevier, Burlington, MA
  12. Luu A.T., Lee J. 2016. Non-Linear Buckling of Elliptical Curved Beams, International Journal of Non Linear Mechanics, 82: 132-143
  13. Liu N., Plucinsky P., Jeffers A.E. 2017. Combining Load-Controlled and DisplacementControlled Algorithms to Model Thermal-Mechanical Snap-Through Instabilities in Structures. J. Eng. Mech., 143 (8): Article Number: 04017051
  14. Tsiatas G.C., Babouskos N.G. 2017. Linear and Geometrically Nonlinear Analysis of NonUniform Shallow Arches under a Central Concentrated Force. Int. J. Non-Linear Mech., 92: 92- 101
  15. Mathews J.H. 1992. Numerical Methods for M