منابع کارشناسی ارشد در مورد تحلیل دو بعدی تنش – ... |
۵-۷
با این روابط بعضی معیارها را میتوانیم به راحتی بر حسب متغیرهای ، و تبدیل کنیم. برای نمونه معیارهای موهر کلمب،ترسکا و هوک-براون را بر حسب این متغیرها مینویسیم]۳۱[.
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
برای درک بیشتر این روابط ابتدا تعدادی از معیارهای گسیختگی را تعریف کرده و در ادامه نحوه تبدیل این معیارها را بر حسب متغیرهای تنش تشریح میکنیم.
۵-۲-۱-معیار دراکر پراگر:
در سال ۱۹۵۲ دراکر و پراگر این معیار را به عنوان تقریبی بر قانون موهر-کلمب را ارائه کردند. در این معیار اثر تنش هیدرواستاتیک بر گسیختگی با افزودن ترمی بر معیار گسیختگی ون میزس ارائه گردید.
۵-۸
ضرایب ثابت متناظر با جنس ماده مورد نظر میباشند.
این سطح تسلیم مطابق شکل ۵-۱ و ۵-۲ از یک مخروط دایرهای تشکیل گردیده است. ضرایب ثابت این معیار را با تطبیق این معیار با معیار موهر کلمب میتوان به صورت معادله بدست آورد.
شکل۵-۱-تصویر معیار موهر-کلمب و دراکر-پراگر در فضای تنشهای اصلی
شکل۵-۲-تصویر معیار موهر-کلمب و دراکر-پراگر در صفحه عمود بر محور رویه
۵-۲-۲-تابع تسلیم ترسکا[۵۲]:
در این معیار تسلیم زمانی آغاز میگردد که ماکزیمم تنش برشی به مقدار مشخصی برسد. یعنی
۵-۹
.در جایی تنشهای اصلی میباشند و پارامتری تجربی میباشد که در خیلی موارد وابسته به ضریب سخت شدگی میباشد. در شکل ۵-۳ معیار گسیختگی در فضای تنشهای اصلی نشان داده شده است که به صورت سیلندری ۶ ضلعی میباشد. در شکل ۵-۴ نیز تصویر سطح گسیختگی در فضای ۲ بعدی نشان داده شده است.در معادله۵-۱۰ سطح گسیختگی را با جیگزین کردم مقادیر تنشهای اصلی با متغیرهای تنش بدست میآوریم.
۵-۱۰
۵-۲-۳-تابع ون میزس[۵۳]:
معیار تسلیم ون میزس بیانگر این مسئله است که تسلیم زمانی اتفاق میافتد که متغیر تنش دوم یا همان j2 به مقدار بحرانی k برسد. این معیار برای مواد نرم مانند فلزات کاربردی میباشد. در این معیار رفتار قبل از تسلیم پلاستیک فرض می شود. همانطور که مشخص است این معیار تسلیم مستقل از اولین متغیر تنش میباشد. اگرچه این معیار ابتدا توسط ماکسول ارائه گردید اما شکل کاملتر آن توسط ون میزس در سال ۱۹۱۳ ارائه گردید.
فرم ریاضی معیار ون میزس مطابق معادله ۵-۱۰ میباشد.
۵-۱۱
ضریبی میباشد که مطابق تنش تسلیم ماده مورد نظر تحت برش خالص میباشد. تنش تسلیم در حالت برش خالص برابر تنش تسلیم کششی ماده مورد نظر میباشد. یعنی
۵-۱۲
برابر با تنش تسلیم کششی میباشد. با ترکیب معادلات ۵-۱۲ و ۵-۱۱ معیار به فرم معادله ۵-۱۳ در می آید.
۵-۱۳
حال با جایگذاری مقدار j2 از معادله۵-۱۳ فرم نهایی معیار به صورت معادله ۵-۱۴ میباشد.
۵-۱۴
جایی که تنش موثر یا تنش تعمیم یافته نامیده می شود. معادله ۵-۱۴ رویه تسلیم را به صورت یک استوانه دایرهای در فضای تنشهای اصلی نشان میدهد. در شکل ۵-۳ رویه معیار ون میزس را در فضای تنشهای اصلی میبینیم. سطح گسیختگی معیار ون میز را مطابق شکل ۵-۴ به دو صورت می شود نشان داد. در شکل a صفحه حاصل از برخورد رویه و صفحه میباشد و دایرهای به شعاع میباشد. در شکل b که رایجتر است شکل به صورت بیضی است.
شکل۵-۳-تصویر معیار ون میزس وترسکا در فضای تنشهای اصلی
شکل۵-۴-تصویر معیار ون میزس وترسکا در صفحه عمود بر محور رویه(a) ,درصفحه دو بعدی (b)
۵-۲-۴- تابع تسلیم موهر- کلمب[۵۴]:
این معیار که حالت تعمیم یافته کلمب(۱۷۷۳) میباشد به صورت زیر است]۲۸[
۵-۱۵
در جایی که مقدار تنش برشی و تنش نرمال در صفحه گسیختگی میباشد نیز همانطور که در شکل نشان داده شده اند به ترتیب مقدار چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی میباشند.
با بهره گرفتن از دایره موهر نشان داده شده در شکل و با جایگذاری مقادیر و در معادله میتوانیم به رابط زیر میرسیم
۵-۱۶
با کمی ساده سازی معادله ۵-۱۲ میتوانیم آنرا به فرم زیر بنویسیم.
۵-۱۷
معیار موهر-کلمب مانند معیار ترسکا تمامی مولفههای تنش را در سطح تسلیم شرکت میدهد. این معیار در فضای تنشهای اصلی مخروط میباشد و از برخورد این رویه با هر صفحه عمود بر محور آن، ششضلعی منتظمی حاصل میگردد. این معیار در بتن، سنگ و خاک قابل کاربرد است. با جایگزینی معادله ۵-۷ در ۵-۱۳ میتوانیم معیار هوک و براون را برحسب متغیرهای تنش بنویسیم.
۵-۱۸
۵-۳- رابطه تنش-کرنش در حالت الاستو پلاستیک:
همانطور که در شکل ۵-۱ نشان داده شده است رفتار الاستو پلاستیک بعد از تسلیم اتفاق میافتد. هرتغییر کرنش قابل تقسیم به تغییر کرنش الاستیک و تغییر کرنش پلاستیک میباشد.
۵-۱۹
جزء اول معادله ۵-۱۵ تغییر کرنش الاستیک میباشد که مطابق رابطه زیر میباشد.
۵-۲۰
جایی که E مدول الاستیسیته و ضریب پواسون میباشد.
شکل۵-۱-نمودار تنش کرنش جسم الاستو پلاستیک سخت شونده
برای تعیین تغییرات کرنش پلاستیک و تغییرات تنش، فرضی مطابق رابطه ۵-۱۷ را در نظر میگیریم.
فرم در حال بارگذاری ...
[یکشنبه 1400-09-28] [ 08:45:00 ب.ظ ]
|