Üç Boyutlu Kirişlerin Doğrusal Olmayan Mekanik Davranışı için Mathematica Kullanarak Sonlu Elemanlar Yöntemi Uygulaması
Öz
Kirişlerin büyük dönmeler ve yer değiştirmeler altında mekanik davranışı incelendi. Crisfield tarafından verilen eş-dönüşlü formülasyon yardımıyla üç boyutlu kiriş sonlu elemanları Mathematica yazılımı içerisinde modellendi. Mathematica yazılımının sembolik işlemcisi sayesinde modele ait parametreler değişken tutulabilir ve değişik geometrilerdeki kirişler kolayca modellenebilir. Doğrusal olmayan denklem takımları Newton-Raphson yöntemi ile çözüldü. Dinamik hareket denklemi ve sayısal zaman integrasyon yöntemi ortaya konuldu yalnız çözümlemeler ileriki çalışmalara bırakıldı. Literatürdeki çalışmaların ve ANSYS programının sonuçlarıyla karşılaştırmalar yapıldı.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- [1] Argyris J., “An excursion into large rotations”, Comp. Methods Appl. Mech. Engrg., 32: 85–155, (1982).[2] Oran C. and Kassýmali A., “Large deformations of framed structures under static and dynamic loads”, Computers & Structures, 6: 539–547, (1976).[3] Belytschko T., “Large displacement, transient analysis of space frames”, Int. J. for Num. Meth. in Engrg., 11: 65–84, (1977).[4] Crisfield M.A., “A consistent co-rotational formulation for non-linear, three-dimensional, beam-elements”, Comp. Methods Appl. Mech. Engrg., 81: 131–150, (1990).[5] Hsiao K.M., Lin J., Lin W.Y., “A consistent co-rotational finite element formulation for geometrically nonlinear analysis of 3-D beams”, Comp. Methods Appl. Mech. Engrg., 169: 1–18, (1999).[6] Pai P.F., “Large deformation tests and total-Lagrangian finite-element analyses of flexible beams”, Int. J. of Solids and Structures, 37: 2951–2980, (2000).[7] Le T.-N., Battini J.-M., Hijiaj M., “Dynamics of 3D beam elements in a corotational context: A comparative study of established and new formulations”, Finite Elements in Analysis and Design, 61: 97-111, (2012).[8] Jonker J.B., “A geometrically nonlinear formulation of three-dimensional beam element for solving large deflection multibody system problems”, International Journal of Non-Linear Mechanics, 53: 63-74, (2013).[9] Bathe K.-J., “Large displacement analysis of three-dimensional beam structures”, Int. J. For Num. Meth. in Engrg., 14: 961–986, (1979).[10] Simo J.C., “A finite strain beam formulation. The three dimensional dynamic problem, Part-I”, Comp. Methods Appl. Mech. Engrg., 49: 55–70, (1985).[11] Rhim J. and Lee S.W., “A vectorial approach to computational modelling of beams undergoing finite rotations”, Int. J. for Num. Meth. in Engrg., 41: 527–540, (1998).[12] Le T.-N., Battini J.-M., Hijiaj M., “A consistent 3D corotational beam element for nonlinear dynamic analysis of flexible structures”, Comp. Methods Appl. Mech. Engrg., 269: 538-65, (2014). [13] de Miranda S., Madeo A., Melchionda D., Patruno L. and Ruggerini A.W., “A corotational based geometrically nonlinear Generalized Beam Theory: buckling FE analysis”, Int. J. Solids and Structures, 121: 212-227, (2017).[14] Cho H., Kim H., Shin S., “Geometrically nonlinear dynamic formulation for three-dimensional co-rotational solid elements”, Comput. Meth. Appl. Mech. Engrg., 323: 301-320, (2018).
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Hakan Tanrıöver
*
0000-0003-2020-2438
Türkiye
Yayımlanma Tarihi
1 Aralık 2019
Gönderilme Tarihi
1 Temmuz 2018
Kabul Tarihi
7 Ocak 2019
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2019 Cilt: 22 Sayı: 4