تعيين ضريب كمانش صفحات مستطيلي تحت بارهاي مياني و انتهايي داخل صفحه به‌روش نوار محدود اسپلاين

Stability Criteria for Rectangular Plates Subjected to Intermediate and End Inplane Loads Using Spline Finite Strip Method

هدف اصلي اين مقاله بررسي كمانش موضعي صفحات مستطيلي تحت بارهاي مياني و انتهايي (داخل صفحه) است. در اين صفحات علاوه بر بارهايي كه در دو انتها وجود داردف بارهاي مياني نيز موازي لبه هاي بارگذاري شده وارد مي شود كه باعث پيچيده تر شدن كمانش اين صفحات مي شود. با توجه به اينكه حل مسائل صفحات با روشهاي تحليلي براي بعضي شرايط تكيه گاهي و بارگذاري معمولاً سخت و طولاني است، استفاده از روشهاي عددي بهتر به نظر مي رسد. براي حل اين مسئله با توجه به محدوديتهاي دو روش نوار محدود عادي و مختلط، روش نوار محدود اسپلاين انتخاب شده است. در اين روش از توابع چند جمله اي اسپلاين (B3) در جهت طولي و از توابع شكل هرميتي در جهت عرضي، براي درونيابي مقادير گره اي استفاده مي شود. روش نوار محدود اسپلاين به خاطر داشتن درجه آزادي كمتر در گره ها و داده هاي ورودي كمتر، به روش المان محدود برتري دارد و سريعتر به جواب همگرا مي شود. براي بعضي حالات بارگذاري و تكيه گاهي نمودارهايي از ضريب كمانش موضعي صفحات با بارهاي مياني و انتهايي تنظيم شده است. از اين ضرايب كمانش در طراحي صفحات قائم كه مجبور به تحمل بارهاي مياني (صفحات افقي متصل به آنها) هستند استفاده مي شود.

This paper is concerned with elastic local buckling of rectangular plates subjected to intermediate and end inplane loads. Since closed form solution for buckling analysis of plates with different end conditions and subjected to intermediate loads is complicated, numerical methods are more useful. Because of restrictions on the two finite strip methods, the longitudinal B3 spline expressions combined with conventional transverse shape functions are used as displacement functions. This method is computationally more efficient than the finite element method, more flexible in boundary treatment, and more accurate in dealing with point forces and axial loads than the conventional finite strip method. Local buckling coefficients are presented for plates under intermediate and end inplane loads which are useful for design of steel walls or plates that support intermediate floors/loads.