بررسي چندفيزيكي سازه هاي محوري به روش پري ديناميك

Multiphysics investigation of the axial members using the peridynamic method

به منظور طراحي دقيق تر سازه ها بايستي شناخت دقيق تري از رفتار آنها وجود داشته و تحليل رفتار آنها با دقت بيشتر صورت گيرد. در طي دهه هاي گذشته روشهاي گوناگوني براي تحليل سازه ها ارائه شده كه هر كدام داراي نواقصي هستند. روش پري ديناميك، روشي جديد براي تحليل مسائل است كه با داشتن قابليتهاي منحصر بفرد توانسته است نواقص و محدوديتهاي موجود در روشهاي قبلي و مرسوم همچون روش المان محدود را برطرف نموده و به عنوان يك روش قدرتمند در حل مسائل به كار گرفته شود. از سال 2000 ميلادي و پس از ابداع اين روش ، مسائل گوناگوني با آن حل شده ولي كارهاي بسيار محدودي در زمينه حل مسائل ارتعاش طولي اعضا و همچنين مدلسازي سازه هاي مشبك صورت گرفته است. در اين تحقيق، رفتار اين نوع از اعضا با روش پري ديناميك بررسي شده و با كدنويسي در نرم افزار متلب، قابليت روش پري ديناميك براي در نظر گرفتن حالتهاي بارگذاري استاتيكي و ديناميكي و همچنين تغييرات دما در انواع حالات نشان داده شده است. نتايج حاصل از روش پري ديناميك همخواني بسيار نزديكي با نتايج حاصل از روابط تحليلي ارائه شده دارد. همچنين براي حالتهاي خاصي از مسائل، يافتن جواب با روشهاي تحليلي يا ساير روشها غيرممكن يا مشكل است در حالي كه با استفاده از روش پري ديناميك مي توان به راحتي به جواب رسيد. نهايتا، مدل پري ديناميك مربوط به اعضاي محوري براي مدلسازي خرپاها توسعه داده شده و قابليت اين روش براي تحليل انواع خرپاها نيز نشان داده شده است.

The accurate understanding of the behavior and analysis of the structures is necessary to appropriate design of them. Over the past decades, various methods have been proposed for the analysis of structures that each of them include some deficiencies. The peridynamic is a new method for solving the problems. This method overcomes the deficiencies and limitations of conventional methods such as the finite element method due to its unique capabilities. Nowadays, it uses as a powerful method to solve problems. After the proposition of peridynamic theory in 2000, various problems have been solved. However, very limited work has been done in the solving longitudinal vibration of axial members and modeling of lattice structures. In this paper, the behavior of this type of members was examined by the peridynamics method and its capability to take into account the static and dynamic loading, as well as temperature variations, was shown using MATLAB software. The peridynamic results are in good agreement with analytical results. Also, for certain states of the problem, it is impossible or difficult to find an answer by analytical methods or other methods, while using the peridynamic method can easily be answered. Finally, the peridynamic model has been extended to truss modeling and the ability of this method to analyze any types of trusses were shown.