Kompozit Eğrisel Kirişlerin Statik Ve Dinamik Analizinde Burulma Rijitliğinin Etkisi

Abstract

Bu çalışmada, tabakalı kompozit dairesel kirişlerin statik ve serbest titreşim analizlerinde çarpılma etkisi gözetilen burulma rijitliği ile elde edilen sonuçların hassasiyeti incelenmiştir. Eleman matrisi Timoshenko kiriş teorisine dayanmaktadır. Poisson oranları ve Couple etkiler bünye bağıntılarına dahil edilmiştir. Analizlerde kullanılan eğrisel çubuk sonlu eleman iki düğüm noktasına sahiptir. Her düğüm noktasında üç öteleme, üç yer değiştirme, iki kesme kuvveti, bir eksenel kuvvet, iki eğilme momenti ve bir burulma momenti olmak üzere 12 serbestlik derecesi vardır. Her bir kompozit kesitteki dönme ANSYS ile elde edildikten sonra, beş farklı dönme açısı kullanılarak kesitin ortalama burulma rijitliği standart sapma yöntemi ile belirlenmiştir. Elde edilen burulma rijitlikleri bünye bağıntısında yerleştirilerek kompozit dairesel kirişlerin statik ve serbest titreşim analizleri incelenmiştir. SAP2000 ve ANSYS sonuçlarıyla yakınsama analizi yapılmıştır.

The objective of this study is to investigate the influence of torsional rigidity on the precision of the results for the static and free vibration analysis of circular elastic beams with laminated cross-sections. The element matrix is based on the Timoshenko beam theory. The Poisson's ratios and the Coupling effects are incorporated in the constitutive relations. The curved element involves two nodes and each node has three translations, three rotations, two shear forces, one axial force, two bending moments and a torque. A standard deviation of five successive rotation result of a composite section, obtained by ANSYS, is used in determining the average torsional rigidity of the cross-section. The static and free vibration analyses are performed on circular composite beams using the determined torsional rigidities. The results are compared by SAP2000 and ANSYS with a convergence analysis.