Research Article

Investigation of The Effect of Radius of Curvature on Buckling Load in Thin-Walled Beams

Volume: 15 Number: 4 December 23, 2024
TR EN

İnce Duvarlı Kirişlerde Eğrilik Yarıçapının Burkulma Yükü Üzerindeki Etkisinin Araştırılması

Öz

Bu çalışmada, yüksek mukavemet-ağırlık oranları nedeniyle havacılık, otomotiv ve yapı mühendisliğinde yaygın olarak kullanılan ince cidarlı kirişlerin burkulma davranışı üzerinde eğrilik yarıçapının etkisi incelenmektedir. İnce cidarlı şapka şeklindeki yapılar için kritik bir hasar modunu temsil eden burkulma olgusu, sayısal yöntemlerin kullanımıyla eksenel yükleme altında incelenmiştir. Değişen eğrilik açılarına ve aynı boyutlara sahip üç farklı geometriyi modellemek için ANSYS Workbench kullanılarak doğrusal olmayan bir analiz yürütülmüştür. Modeller, 1 mm'lik bir yer değiştirmede kritik burkulma yüklerini ve tepki kuvvetlerini belirlemek amacıyla analize tabi tutulmuş, özellikle doğrusal olmayan ve burkulma sonrası davranışa odaklanılmıştır. Yapısal uygulamalardaki önemi göz önüne alındığında, malzeme olarak Alüminyum Alaşım NL seçilmiştir. Özdeğer burkulma analizi, ilk on mod için kritik yükleri belirlemiş ve daha yüksek eğrilik açılarına sahip modellerin daha kararlı burkulma özellikleri gösterdiğini, daha küçük açılara sahip olanların ise yerel deformasyona daha yatkın olduğunu ortaya koymuştur. Bu yapıların doğrusal olmayan yük taşıma kapasitelerini belirlemek için burkulma sonrası analiz yapılmıştır.

Anahtar Kelimeler

References

  1. [1] B. G. Falzon, “The behaviour of damage tolerant hat-stiffened composite panels loaded in uniaxial compression,” Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., vol. 32, no. 9, pp. 1255–1262, 2001, doi: https://doi.org/10.1016/S1359-835X(01)00074-4.
  2. [2] B. G. Prusty, “Free vibration and buckling response of hat-stiffened composite panels under general loading,” Int. J. Mech. Sci., vol. 50, no. 8, pp. 1326–1333, 2008, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2008.03.003.
  3. [3] A. Nagesh, O. Rashwan, and M. Abu-Ayyad, “Optimization of the Composite Airplane Fuselage for an Optimum Structural Integrity.” Nov. 09, 2018. doi: 10.1115/IMECE2018-88215.
  4. [4] E. G. Koricho and G. Belingardi, “An experimental and finite element study of the transverse bending behaviour of CFRP composite T-joints in vehicle structures,” Compos. Part B Eng., vol. 79, pp. 430–443, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2015.05.002.
  5. [5] W. Hou, X. Xu, H. Wang, and L. Tong, “Bending behavior of single hat-shaped composite T-joints under out-of-plane loading for lightweight automobile structures,” J. Reinf. Plast. Compos., vol. 37, no. 12, pp. 808–823, Apr. 2018, doi: 10.1177/0731684418764608.
  6. [6] W. Hou, X. Xu, X. Han, H. Wang, and L. Tong, “Multi-objective and multi-constraint design optimization for hat-shaped composite T-joints in automobiles,” Thin-Walled Struct., vol. 143, p. 106232, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.tws.2019.106232.
  7. [7] S. Mesmoudi, M. Rammane, Y. Hilali, O. Askour, and O. Bourihane, “Variable RPIM and HOCM coupling for non-linear buckling and post-buckling analysis of transverse FG sandwich beams,” Structures, vol. 53, pp. 895–907, 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.04.103.
  8. [8] P. Hao, K. Zhang, D. Liu, X. Wang, S. Feng, and B. Wang, “Intelligent design and buckling experiment of curvilinearly stiffened thin-walled structures,” Int. J. Solids Struct., vol. 293, p. 112737, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2024.112737.

Details

Primary Language

English

Subjects

Solid Mechanics , Numerical Methods in Mechanical Engineering , Material Characterization

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

December 23, 2024

Publication Date

December 23, 2024

Submission Date

October 25, 2024

Acceptance Date

November 29, 2024

Published in Issue

Year 1970 Volume: 15 Number: 4

IEEE
[1]C. Yanen, “Investigation of The Effect of Radius of Curvature on Buckling Load in Thin-Walled Beams”, DUJE, vol. 15, no. 4, pp. 891–897, Dec. 2024, doi: 10.24012/dumf.1573700.