Dergiler / Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2022 / Cilt: 11 - Sayı: 1

Değişken kesitli Timoshenko kolonlarının tamamlayıcı fonksiyonlar yöntemiyle burkulma analizi

Buckling analysis of Timoshenko columns having variable cross-section by complementary functions method

Sayfa
122–128
Yayın Tarihi
2022-10-21
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)

TFY'nin değişken kesitli kolonların elastik burkulma problemine uygulanabilirliği gösterilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, eksenel yük altında değişken kesitli kolonların burkulması Tamamlayıcı Fonksiyonlar Yöntemi (TFY) ile incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Farklı sınır koşulları için eleman boyunca farklı koniklik değerlerinin ve uzunluk/kalınlık oranlarının burkulma yükü üzerindeki etkileri araştırılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:TFY'nin değişken kesitli kolonların elastik burkulma problemine uygulanabilirliği gösterilmiştir.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Burkulma analizi · Tamamlayıcı fonksiyonlar yöntemi · Timoshenko kolonu

Özet

Bu çalışmada, eksenel yük altında değişken kesitli kolonların burkulması Tamamlayıcı Fonksiyonlar Yöntemi (TFY) ile incelenmiştir. Eleman boyunca kesit özellikleri sürekli değişen kolonlar Timoshenko kiriş teorisine göre modellenmiştir. İç kuvvet-şekil değiştirme ilişkileri ve denge denklemleri kullanılarak burkulma davranışını idare eden birinci mertebeden adi diferansiyel denklem takımı elde edilmiştir. Farklı sınır koşulları için eleman boyunca farklı koniklik değerlerinin ve uzunluk/kalınlık oranlarının burkulma yükü üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Hesaplanan boyutsuz burkulma yükleri literatürdeki mevcut değerler ve Abaqus sonlu elemanlar programından elde edilen sonuçlar ile test edilmiştir. TFY'nin değişken kesitli kolonların elastik burkulma problemine uygulanabilirliği gösterilmiştir.

Abstract

In this study, the buckling of variable cross-section columns under axial load is investigated by the Complementary Functions Method (CFM). Columns whose cross-sectional properties change continuously throughout the element are modeled according to the Timoshenko beam theory. By using the internal force-strain relations and equilibrium equations, a set of first-order ordinary differential equations governing the buckling behavior is obtained. The effects of different taper values and length/thickness ratios on the buckling load along the element are investigated for different boundary conditions. The calculated dimensionless buckling loads are tested with the available values in the literature and the results obtained from the Abaqus finite element program. The applicability of the CFM to the elastic buckling problem of variable cross-section columns has been demonstrated.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

TEMEL, B., SİVRİ, B. (2022). Değişken kesitli Timoshenko kolonlarının tamamlayıcı fonksiyonlar yöntemiyle burkulma analizi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 11 - Sayı: 1, 122–128. https://ajindex.com/articles/584375

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (10)

  1. Q. S. Li, Exact solutions for buckling of non-uniform columns under axial concentrated and distributed loading. European Journal of Mechanics-A/Solids, 20 (3), 485-500, 2001. https://doi.org/10.1016/S0997-7538(01)01143-3.
  2. I. Elishakoff, Inverse buckling problem for inhomogeneous columns. International Journal of Solids and Structures, 38 (3), 457-464, 2001. https://doi.org/10.1016/S0020-7683(00)00049-4.
  3. J. K. Lee and B. K. Lee, Free vibration and buckling of tapered columns made of axially functionally graded materials. Applied Mathematical Modelling, 75, 73-87, 2019. https://doi.org/10.1016/j.apm.2019.05.010.
  4. S. B. Coşkun and M. T. Atay, Determination of critical buckling load for elastic columns of constant and variable cross-sections using variational iteration method. Computers & Mathematics with Applications,58 (11-12), 2260-2266, 2009. https://doi.org/10.1016/j.camwa.2009.03.072.
  5. A. Shahba, R. Attarnejad, and S. Hajilar, Free vibration and stability of axially functionally graded tapered Euler-Bernoulli beams. Shock and Vibration,18 (5), 683-696, 2011. https://doi.org/10.3233/SAV-2010-0589.
  6. G. Binnur ve S. Erim, Değişken kesitli ankastre tımoshenko kirişin statik stabilite analizi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi,2(2), 75-86, 2000.
  7. Y. Huang and X. F. Li, Buckling analysis of nonuniform and axially graded columns with varying flexural rigidity. Journal of engineering mechanics,137(1), 73-81, 2011. https://doi.org/ 10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000206. M. Soltani, Finite element modelling for buckling analysis of tapered axially functionally graded Timoshenko beam on elastic foundation. Mechanics of Advanced Composite Structures‎, 7(2), 203-218, 2020.
  8. S. Rajasekaran, Buckling and vibration of axially functionally graded nonuniform beams using differential transformation based dynamic stiffness approach. Meccanica, 48(5), 1053-1070, 2013. http://dx.doi.org/10.1007/s11012-012-9651-1
  9. A. Shahba, R. Attarnejad, M. T. Marvi and S. Hajilar, Free vibration and stability analysis of axially functionally graded tapered Timoshenko beams with classical and non-classical boundary conditions. Composites Part B: Engineering, 42(4), 801-808, 2011. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2011.01.017.
  10. M. Soltani and B. Asgarian, Finite element formulation for linear stability analysis of axially functionally graded nonprismatic timoshenko beam. International Journal of Structural Stability and dynamics, 19(02), 1950002, 2019. htt