رفتار خمشی تیغه های تیر موجدار

قیمت: 41,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

رفتار خمشی تیغه های تیر موجدار

عنوان لاتین

Bending behaviour of corrugated web beams

این مقاله درباره ی رفتار تیر های ساختمانی فولاد نرم همراه با تیغه های موجدار که دستخوش خمش از سه نقطه شده اند، است. موج تیغه ی نیم دایره در برش عرضی افقی و در محدوده ی تیر (عمودی) از نظر آزمایشگاهی و محاسباتی با استفاده از تکنیک المان محدود مورد بررسی قرار گرفتند. در تحلیل المان محدود، نمونه ی آزمایشی با استفاده از نرم افزار تجاری المان محدود LUSAS مدل سازی شد و یک تحلیل غیر خطی انجام شد. شعاع موج 22.5 با 4 میلی متر ضخامت، همراه با دانه موج ثابت برای نسبت طول چرخه (H/λ) و ضخامت بال 6 میلی متر به عنوان اندازه های پایه انتخاب شدند. تیغه های تیر افقی که که جوش داده شده و به صورت معمول نورد خورده اند نیز با هر دو روش برای پیشرفت نتایج معیار آزمایش شدند. مقایسه بین نتایج آزمایشی و تحلیل المان محدود رضایت بخش بودند. آنها متوجه شدند که تیغه ی تیر موجدار شده به صورت عمودی (VCRx) می تواند بین 13.3 و 32.8 درصد گشتاور بالاتری در مقایسه با تیغه ی تیر های موجدار شده به صورت افقی در محدوده ی شعاع موج گرفته شده را حمل کند. در کنار آن شعاع موج بیشتر می تواند خمش بالاتر برای مرحله ی تولید را تقویت کند. این موضوع منسوب به توسعه ی گشتاور دوم سطح (I) است که بر تنش خمشی مستقیم (σzz) اثر دارد. به علاوه با استفاده تیغه ی موجدار عمودی، کاهش وزن نیز بدست می آید. این موضوع برای اشکال و اندازه های موج که در این مطالعه وجود دارد درست است.

The paper is devoted to the behaviour of mild steel structural beams with corrugated web subjected to three-point bending. Semicircular web corrugation in the cross-sectional plane (horizontal) and across the span of the beam (vertical) were investigated both experimental and computationally using finite element technique. In the finite element analysis, test specimen was modelled using commercially available finite element software LUSAS and a non-linear analysis was performed. Corrugation radius of 22.5 and 4mm thickness, with constant corrugation amplitude to cycle length ratio (H/λ) and flange thickness of 6mmwere selected as the base sizes. The plane web beams, welded and ordinary rolled, were also tested with both methods to develop the benchmark results. The comparisons between the experimental and the finite element analysis results were satisfactory. It was noted that the vertical-corrugated web beam (VCRx) could carry between 13.3 and 32.8% higher moment comparing to the plane and horizontal-corrugated web beams, for the range of corrugation radius taken. Besides that, larger corrugation radius could sustain higher bending load up to the yielding stage. This attributed to the increment of the second moment of area (I) that has influence on the direct bending stresses (σzz). In addition, reduction in weight could be achieved by using the vertical-corrugated web. This is true for the corrugation shapes and sizes taken throughout this study.