Skip to main content
SUPERVISOR
Mojtaba Azhari
مجتبی ازهری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Reza Basirati
رضا بصیرتی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Bending and elastic and inelastic buckling analysis of plates using wavelet method
Because of limitations in exact solutions of engineering problems, researchers have tried to find approximate and numerical solutions. Finite element method is one of the most powerful and widely used approximation method of solving differential equations that has been used in the present study. One of the most important steps in the finite element method, is the choice of basis functions for the formulation of the element. In recent years the use of wavelets in numerical solutions of differential equations have been considered by many researchers. One of the applications of wavelets in numerical solution of differential equations, is to use it as a basis function in finite element method. Due to the high accuracy interpolation, daubechies wavelets are one of the most widely used wavelets in numerical analysis. In the present study daubechies wavelet of order 6 is used to formulate thin plate element. It is proved that this wavelet can exactly interpolate polynomials of order 5. Since these wavelets do not have explicit form, derivatives and integrals of these functions have been offered. In this thesis, by using of wavelet interpolate, the stiffness, force and geometry matrices will be derived for plates resting on elastic and point supports. Since many nodes are considered in the body and boundary of plate element, the point supports may be modeled without increasing number of elements. It will be shown that the results obtained wavelet method have very good agreement with the results reported else where. Because of high accuracy of wavelet interpolation, the number of element will be reduced. It will be shown that the increasing of elastic stiffness foundation for simply supported plate is more conciderable than clamped plates. Keywords: Plate bending, plate buckling, inelastic buckling, wavelet-based finite element method, daubechies wavelet, elastic foundation
2 تنوع مسائل گوناگون ریاضی و مهندسی در دهه‌های اخیر و محدودیت‌های حل دقیق باعث توجه روزافزون محققان به حل‌های عددی و تقریبی شده است. روش اجزای محدود یکی از قدرتمندترین و پرکاربردترین روش‌های تقریبی حل معادلات دیفرانسیل می‌باشد که در تحقیق حاضر از آن استفاده شده است.یکی از اساسی‌ترین قدم‌ها در استفاده از روش اجزای محدود، انتخاب توابع پایه‌ی مناسب برای فرمول‌بندی المان می‌باشد. در سال‌های اخیر استفاده از موجک‌ها در حل عددی معادلات دیفرانسیل مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. یکی از کاربردهای موجک در حل عددی معادلات دیفرانسیل، استفاده از آن به‌عنوان تابع پایه‌ی روش اجزای محدود می‌باشد. موجک‌های دابشیز به‌دلیل دقت بالای درون‌یابی، یکی از پرکاربردترین موجک‌ها در این زمینه می‌باشند. در تحقیق حاضر از موجک‌های دابشیز مرتبه‌ی 6 به‌منظور فرمول‌بندی المان ورق استفاده شده است. ثابت می‌شود این موجک‌ها توانایی درون‌یابی دقیق چندجمله‌ای با حداکثر توان 5 را دارند. از آن‌جایی که این موجک‌ها به‌شکل صریح بیان نمی‌شوند، ابتدا روشی برای محاسبه‌ی مشتقات و انتگرال‌های این توابع ارائه می‌شود. سپس ماتریس‌های سختی، سختی بستر ارتجاعی، نیرویی و هندسی ورق، به منظور حل مسئله‌ی خمش، کمانش الاستیک و کمانش غیرالاستیک ورق با تکیه‌گاه‌های سراسری و نقطه‌ای بر روی بستر ارتجاعی، به کمک موجک دابشیز فرمول‌بندی می‌شوند.از آن‌جایی که گره‌های متعددی در مرز و داخل المان فرمول‌بندی شده با استفاده از روش حاضر وجود دارد، می‌توان بدون افزایش تعداد المان‌ها، اثر تکیه‌گاه‌های نقطه‌ای را نیز در نظر گرفت که این کار در تحقیق حاضر صورت گرفته است. با مقایسه‌ی نتایج به‌دست آمده از تحلیل ورق با استفاده از روش ارائه شده در این تحقیق و نتایج تحقیقات پیشین، مشاهده شد نتایج تحقیق حاضر همگرایی مناسبی با نتایج تحقیقات پیشین دارد. هم‌چنین به دلیل دقت بالای درون‌یابی، روش حاضر با تعداد المان کمتری منجر به جواب مطلوب می‌شود. در بررسی ورق بر روی بستر ارتجاعی مشاهده شد افزایش سختی بستر ارتجاعی باعث کاهش تغییرمکان و لنگر وسط ورق و افزایش بار کمانشی آن می‌شود اما با سخت‌تر شدن شرایط مرزی، اثر افزایش سختی بستر بر کاهش تغییرمکان‌ها و لنگرها و افزایش بار کمانشی به‌صورت نسبی کاهش می‌یابد. کلمات کلیدی: خمش ورق، کمانش ورق، کمانش غیرالاستیک، روش اجزای محدود موجک-پایه، موجک دابشیز، بستر ارتجاعی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی