Large Deflection Analysis of Compliant Beams of Variable Thickness and Non-homogenous Material under Combined Load and Multiple Boundary Conditions

اين مقاله به مطالعه و تحقيق در خصوص روش جديدي مي‌پردازد كه رفتار تيرهاي منشوري و غير منشوري همگن و غير همگن را در تغيير مكانهاي بزرگ مورد بررسي قرار مي‌دهد. اين بررسي در شرايط مرزي متفاوت و بازگذاري مركب انجام شده است. تهيه مدل رياضي اين تيرها منجر به تشكيل يك دستگاه معادلات متشكل از شش معادله ديفرانسيل معمولي از مرتبه اول گرديد. شرايط غير خطي هندسي با استفاده از روش پرتابه‌اي چندگانه و برنامه‌ريزي غير خطي تحليل گرديد. نتايج بدست آمده از حل با روش فوق با نتايج موجود از تحقيفات انجام شده در اين زمينه مقايسه گرديد. نتايج نشان مي‌دهد كه اين روش را مي‌توان براي طراحي مكانيزمهاي انعطاف‌پذير، فنرهاي غيرخطي و يا موضوعات مرتبط مورد استفاده قرار داد.

This paper studies a new approach to analyze the large deflection behavior of prismatic and non-prismatic beams of non-homogenous material under combined load and multiple boundary conditions. The mathematical formulation has been derived which led to a set of six first-order ordinary differential equations. The geometrically nonlinear problem has been solved numerically using the multiple shooting method combined with a quadratic programming technique. The results obtained by presented method have been compared with the existing with less complex cases in the literature. The method may be applied to the design of compliant mechanisms, nonlinear springs or any related subject