Buckling Analysis of Orthotropic and Anisotropic Rectangular Plates by GDQ Method
محورهای موضوعی : فصلنامه شبیه سازی و تحلیل تکنولوژی های نوین در مهندسی مکانیکحسن مسلمی نائینی 1 , مهدی تاجداری 2 , سیامک مزدک 3 , ولی اله پناهی زاده 4
1 - دانشیار دانشگاه تربیت مدرس
2 - دانشیار دانشگاه صنعتی مالک اشتر
3 - دانشجوی دکتری دانشگاه تربیت مدرس
4 - دانشجوی دکتری دانشگاه تربیت مدرس
کلید واژه: Buckling - Orthotropic Plate - Anisotropic - Generalized Differential Quadrature Method,
چکیده مقاله :
In this paper, buckling of orthotropic rectangular plates under different loadings was investigated. For this reason, governing buckling equations for an isotropic plate were modified by applying constitutive equations of orthotropic materials. After obtaining the equations of orthotropic plates, Generalized Differential Quadrature method (GDQM) was applied on buckling equations and thus a set of Eigen value equations resulted. In order to solve this Eigen value problem, a computer program was developed using MATLAB software in a way that the influence of different parameters such as length to width ratio (aspect ratio), the number of layers, the angle of layers arrangement, material of layers, kind of loading and boundary conditions were included. A buckling load factor was calculated for simply supported and clamped supported plates. The results of GDQ method were compared with reported results from Rayleigh – Ritz method and with results from solving the Finite element using ANSYS 8.0 software. The comparison showed the accuracy of obtained result clearly.
فرآیند شکل‌دهی غلتکی سرد یکی از روش‌های شکل‌دهی فلزات است و روشی متداول برای تولید لوله از ورق تخت می‌باشد. در این مقاله تغییر شکل الاستیک-پلاستیک یک ورق فلزی طی فرآیند شکل‌دهی غلتکی سرد و تبدیل آن به لوله توسط نرم‌افزار روش اجزای محدود انسیس[1]، بررسی شده است. در این شبیه‌سازی مراحل فشاری شدید، مرحله راهنما و مرحله پره‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش عملی با استفاده از اطلاعات خطوط لوله 24 اینچ کارخانه لوله‌سازی اهواز مدلی جداگانه طراحی گردیده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی با آنچه از مطالعات تجربی و تحلیلی دیگر پژوهشگران و با نتایج تجربی شرکت لوله‌سازی اهواز به دست آمده است؛ مقایسه گردیده و همخوانی خوبی بین آنها دیده می‌شود. [1]-Ansys
[1] مسلمی نائینی ح.، طراحی غلتک‌های فرآیند شکل‌دهی غلتکی سرد لوله به کمک کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، 1372
[2] N. Kim, "Prediction and design of edge of initial strip for thick tube roll forming using finite element method", J. Materials processing Tech, 142 (2003) 479-486
[3] Kiuchi, M., "Optimum design of fin-rolls and fin pass-schedule of roll forming of pips", Tomorrows tube-international conference & exposition, Birmingham-England, 1986
[4] Toyooka, T., "Deformation behavior & fin pass forming conditions in the 24-Inch cage forming ERW pipe mill", Research laboratories, Kawasaki Steel Corporation, 1982
[5] مسلمی نائینی ح.، تاثیر شکل غلتک فشاری شدید و مقدار زاویه اولیه لبه ورق بر شکل ورق در فرآیند شکل دهی غلتکی سرد لوله، پانزدهمین کنفرانس سالانه(بین المللی) مهندسی مکانیکISME2007، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، 1386
[6] مسلمی نائینی ح.،زاویه بهینه پره در مراحل پره‌ای و تاثیر آن بر شکل ورق در فرآیند شکل دهی غلتکی سرد لوله، پانزدهمین کنفرانس سالانه(بین المللی) مهندسی مکانیکISME2007، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، 1386
[7] مسلمی نائینی ح.، بررسی عیوب مرحله راهنما در فرآیند شکل‌دهی غلتکی سرد توسط روش المان محدود، شانزدهمین کنفرانس سالانه(بین المللی) مهندسی مکانیکISME2008، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 1387
[8] مزدک س[8].، تحلیل تئوری و تجربی شکل لبه ورق در فرآیند شکل‌دهی غلتکی سرد لوله، دانشگاه تربیت مدرس، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، 1385
