BUCKLING OF A COLUMN WITH TEMPERATURE DEPENDENT MATERIAL PROPERTIES
Abstract
Buckling of a column with temperature dependent material properties is investigated. Euler-Bernoulli theory of thin beams is used to derive the element matrices by means of the minimum potential energy principle. Temperature dependency of material properties is taken into account in the formulation. The column is divided into finite elements with the axial degrees of freedom defined at the outer fiber of the column. Column elements have simpler derivations and compact element matrices than those of classical beam-bending element. Some illustrative examples are presented to show the convergence of numerical results obtained by the use of new elements. The results are compared with those of the classical beam-bending element and analytical solution. The new element converges to the analytical results as powerful as the classical beam-bending element. The temperature effects on the buckling loads of the column with temperature dependent material properties are also examined.
Keywords
MALZEME ÖZELLİKLERİ SICAKLIĞA BAĞLI BİR KOLONUN BURKULMASI
Öz
Malzeme özellikleri sıcaklığa bağlı bir kolonun burkulması araştırılmaktadır. İnce kirişler için Euler-Bernoulli teorisi, minimum potansiyel enerji prensibi vasıtasıyla eleman matrislerini çıkarmak için kullanılmaktadır. Formülasyonda malzeme özelliklerinin sıcaklığa bağımlılığı hesaba katılmaktadır. Kolon, kolonun en dış lifinde tarif edilen eksenel yönde serbestlik derecesine sahip sonlu elemanlara bölünmektedir. Kolon elemanları, klasik kiriş eğilme elemanından daha basit olarak çıkarılmaktadır ve daha küçük eleman matrislerine sahiptir. Yeni elemanlar kullanarak elde edilen sayısal sonuçların yakınsamasını göstermek için bazı örnekler sunulmaktadır. Sonuçlar hem klasik sonlu eleman hem de kesin sonuçlarla karşılaştırılmaktadır. Yeni eleman, analitik sonuçlara klasik kiriş eğilme elemanı kadar güçlü bir şekilde yakınsamaktadır. Yine malzeme özellikleri sıcaklığa bağlı olan bir kolonun burkulma yüklerine sıcaklık etkileri araştırılmaktadır.
Anahtar Kelimeler
