بررسي عددي پديده جهش كرنش در رفتار اتصالات با صفحه انتهايي

اعضای سازه های فولادی عموما در محل اتصال و اجزای آن، بیش از هر ناحیه دیگری در معرض تمركز تنش قرار دارند لكن در محاسبات معمول مهندسی، اتصال و اجزای آن بر مبنای تنش های اسمی طراحی می شوند. ضرایب تمركز تنش و كرنش را به ترتیب برابر نسبت تنش و یا كرنش در محل وقوع تمركز تنش مانند لبه سوراخ به تنش )ویا كرنش( اسمی تعریف كنیم. با وارد شدن مصالح به محدوده غیر خطی و باز توزیع تنشها، ضریب تمركز تنش كاهش می یابد اما به جای آن ضریب تمركز كرنش با نرخ بالایی افزایش خواهد داشت، كه به این پدیده جهش كرنش گفته می شود. این پدیده عامل اصلی شكست برخی اتصالات جوشی و یا پیچی می باشد. در این مقاله تلاش شده است بررسی عددی پدیده جهش كرنش در رفتار اتصالات نیمه گیردار با ورق انتهایی صورت پذیرد. در ابتدا، بررسی نتایج یك مدل عددی ساخته شده از اتصال یك تیر طره بصورت نیمه گیردار با ورق انتهایی جوش شده به بال ستون نشان می دهد كه در ناحیه رفتار الاستیك مصالح، در محل های تمركز تنش (در كنج بال كششی تیر)، ضرایب تمركز تنش و كرنش با یكدیگر برابر و ثابت می باشد، لكن با وارد شدن به محدوده غیر خطی و باز توزیع تنش ها، ضریب تمركز تنش كاهش یافته و به عدد یك متمایل می گردد،و این در حالی است كه در همان نقاط، ضریب تمركز كرنش با نرخ بالایی افزایش می یابد. هم چنین نتایج مشابهی در مطالعات عددی اتصال نیمه گیردار همان تیر طره با ورق انتهایی پیچ شده برای تمركز تنش در لبههای سوراخهای تعبیه شده در ورق انتهایی در ناحیه بال كششی بدست آمد. در مدلسازی عددی دیگر، اثر صفحات پركننده بین ورق انتهایی و بال ستون بر پدیده جهش كرنش بررسی شده است. نتایج نشان داد در حالتی كه ورق انتهایی به صفحه پر كننده زیرین خود با جوش متصل گردد، تمركز كرنش كاهش خواهد یافت. خصوصا با اصلاح هندسه جوش، اگر جوش اتصال ورق انتهایی به صفحه زیرین، در ناحیه بال كششی تیر قطع گردد، جهش كرنش به میزان قابل توجهی كاهش می یابد كه عاملی بسیار مؤثر در تاخیر در شكست و افزایش مقاومت اتصال می باشد.