دانلود پروژه:اصلاح اثر بارگذاری‌های فشاری و کششی در پیش‌بینی شکست نرم مدل چرخه‌ای رشد حفره

تعداد89 صفحه در فایل word

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران (سازه)

اصلاح اثر بارگذاری‌های فشاری و کششی در پیش‌بینی شکست نرم مدل چرخه‌ای رشد حفره

چكيده

امروزه طراحان سازه‌های فولادی با تکیه بر شکل‌پذیری فولاد، سازه‌ها را به صورتی طراحی می‌کنند که انرژی ناشی از زلزله توسط رفتار شکل‌پذیر فولاد جذب و مستهلک گردد، و شکل‌پذیری بالای فولاد یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های آن در طراحی‌های امروزی می‌باشد. در زلزله سال 1994 نوتریج مشاهده شد که شکل‌پذیری فولاد تنها به ماده وابسته نیست و هندسه و بارگذاری می‌تواند کرنش متناظر با پارگی را تحت تاثیر قرار دهد، که این به معنی تغییر در شکل‌پذیری فولاد است. بارگذاری‌های وارد بر سازه‌های فولادی که موجب خرابی سازه می‌شوند، قبل از خرابی کرنش خمیری قابل توجهی را به سازه وارد می‌کنند. این کرنش‌های خمیری در بارگذاری‌های چرخه‌ای به سازه وارد می‌شود و این ویژگی باعث می‌گردد که خرابی در این نوع بارگذاری ترکیبی از پارگی و خستگی گردد. این نوع بارگذاری‌ها، بارگذاری بسیار کم‌چرخه (ULCF) نامیده می‌شود. یکی از چالش‌های پیش‌ روی پژوهشگران مهندسی عمران ارزیابی دقیق از توانایی فولاد در جذب و مستهلک کردن انرژی ناشی از این نوع بارگذاری است. بدین منظور لازم است که آغاز پارگی تحت چنین باگذاری پیش‌بینی شود. روش‌های پیشین موجود در مکانیک شکست نمی‌تواند ارزیابی مناسبی از پارگی در این نوع بارگذاری داشته باشد. یکی از مدل‌های ارائه شده جهت پیش‌بینی پارگی نرم در فلزات (نوع پارگی فولاد در کاربردهای ساختمانی، پارگی نرم است) تحت بارگذاری ULCF مدل چرخه‌ای رشد حفره می‌باشد. این مدل  که تعمیم یافته مدل رشد حفره بوده و بر پایه سازوکار میکرومکانیکی پارگی استوار است، توانایی مناسبی در پیش‌بینی اغاز پارگی در فولاد ساختمانی از خود نشان داده است اما هنوز ایراداتی بر آن وارد است. در این پایان‌نامه در مرحله اول تلاش شده است که با انجام کالیبراسیون و صحت‌سنجی این مدل، دقت پیش‌بینی‌های مدل چرخه‌ای رشد حفره در پژوهش‌های گذشته بررسی شود و همچنین مدل­های اجزای محدود مناسب برای ادامه تحقیق تهیه گردد. در مرحله دوم با بررسی فرضیات موجود در مدل چرخه‌ای رشد حفره، فرضیه مربوط به رشد خسارت در بارگذاری­های فشاری و کششی بازبینی به دقت بررسی می­شود. در این رابطه نشان داده خواهد شد که مدل پایه در برخی از بارگذاری­ها، منجر به نتایجی می­گردد که با نتایج فیزیکی تطابق لازم نداشته و بر این اساس مدل توسعه یافته­ای پیشنهاد و مورد صحه گذاری قرار می­گیرد. مقایسه عملکرد دو مدل نشان داد که مدل توسعه یافته با رفع ایرادات موجود در مدل پایه نتایج بهتری را در پیش‌بینی‌ها ارائه می‌دهد.

كليد واژه‌ها:پارگی نرم،پیش‌بینی،شبیه‌سازی،شکل‌پذیری،فولاد