THE EFFECTS OF ASPECT RATIO AND INITIAL IMPERFECTION SHAPE ON THE UNIAXIAL PLATE STRENGTH
Abstract
This study is concerned with the imperfection and aspect-ratio sensitivity of the uniaxial strength of rectangular steel plates. To investigate the imperfection and aspect ratio sensitivity of the uniaxial strength of rectangular plates, over 90 different plate problems have been modelled and solved by using the user-element in ANSYS 5.0 which is a commercial finite element package. The user-element which is offered by ANSYS 5.0 as an extension of the element library, is used to implement subroutines written for analysing large deflection elastic-perfectlyplastic material behaviour of plates by using finite element method. The results obtained for each plate problem have been presented in figures. The maximum average strength of plates have been obtained for the different aspect ratios, the initial geometric imperfection modes and the complex initial geometric imperfections, achieved by combination of these modes. The levels of initial geometric imperfections are assumed as found in the literature. The effects of complex initial geometric imperfections and aspect ratios on plate strength for various modes have been determined. The combination of initial imperfection modes creates new geometrical imperfections and magnitudes, generally higher than previous values. These factors are shown to effect the plate by reducing its strength. The results obtained can help to design the rectangular plates and plated structures under uniaxial compression.
Keywords
PLAKLARDAKİ BOYUT ORANININ VE BAŞLANGIÇTAKİ DÜZLEMSİZLİKLERİN PLAK MUKAVEMETİNE ETKİSİ
Öz
Bu çalışma dikdörtgen çelik plakların boyut oranlarının ve başlangıçtaki düzlemsizliklerinin plak mukavemetine olan duyarlılığı ile ilgilidir. Bu plak boyut oranlarının ve düzlemsizliklerinin plak mukavemetine duyarlılığını araştırmak için ticari bir sonlu elemenler programı olan ANSYS 5.0'deki kullanıcıya ait olacak şekilde sunulan elemanı (user-element) kullanarak 90 dan fazla plak problemlemlerinin modellemesi yapılıp çözüldü. ANSYS 5.0 tarafından sunulan bu kullanıcı eleman plakların büyük deformasyon ve elasto-plastik malzeme davranışlarının analizinde kullanılan sonlu elemanlar metodu kullanılarak Fortran 77 dili ile yazılmış alt programlardan oluşturulmuştur. Her bir plaka probleminin sonuçları grafiklerle gösterilmiştir. Farklı plak boyutlarının oranı ve ilk düzlemsizlik modları ve bu modların birleşimi ile oluşan kompleks ilk düzlemsizlikleri için ortalama maksimum plak mukavemetleri hesaplanmıştır. Başlangıçtaki düzlemsizliklerin büyüklükleri literatürdeki makalelerden alınmıştır. Farklı modların oluşturduğu kompleks başlangıç düzlemsizliklerin ve plak boyut oranlarının mukavemetine olan etkileri hesaplanmıştır. Farklı modların oluşturduğu başlangıç düzlemsizliklerinin birleşimi yeni fakat farklı büyüklükteki düzlemsizlikler oluşturmaktadır. Bu faktörler plak mukavemetini azaltan değerler olarak oluşmaktadır. Elde edilen sonuçlar baskı altındaki dikdörtgen çelik plakların ve bunlardan oluşan çelik plak yapılarının tasarımında kullanılabilir.
Anahtar Kelimeler
