■ عنوان مقاله: مدل جسم صلب ـ فنر با فرضیات سینماتیکی مبتنی بر روش اجزای محدود برای تحلیل ارتجاعی محیط‌های پیوسته
■ نویسندگان: شریف شاه‌بیک، محمد صفرنژاد زنده‌جان ■ انتشاریافته در: فصلنامه‌ی علمی ـ پژوهشی «مهندسی عمران مدرس»، دوره‌ی ۱۶، ویژه‌نامه، بهمن و اسفند ۱۳۹۵. ■ چکیده : مدل‌های جسم صلب-فنر، گونه‌ای از مدل‌های مبتنی بر المان‌های مجزا می‌باشند که بیشتر با هدف شبیه‌سازی رفتار مواد شبه ترد توسعه یافته‌اند. در این مدل‌ها، محیط به مجموعه‌ای از المان‌های صلب مجزا افراز می‌گردد که به کمک فنرهایی به یکدیگر متصل شده‌اند. یکی از الزامات اصلی این مدل‌ها، توانایی شبیه‌سازی رفتار ارتجاعی درشت مقیاس و ریزمقیاس محیط پیوسته مطابق با مبانی تئوری ارتجاعی است. بر این اساس، روابط نیرو-جابجایی فنرهای تماس باید به گونه‌ای تعریف گردد که مدل حاصل قادر به اغنای این شرایط باشد. در مقاله حاضر، یک روش جدید برای فرمول‌بندی سینماتک مدل جسم صلب-فنر ارائه می‌شود. در این روش، هر سلول دارای دو درجه آزادی انتقالی واقع در هسته سلول می‌باشد و برای محاسبه بردارهای کرنش در نقاط تماس میان سلول‌ها از مقادیر تانسور کرنش المان‌های مثلثی مطابق با سینماتیک روش اجزای محدود بهره گرفته شده است. نتایج حاصل از این روش با مدل تیر-جسم صلب-فنر و همچنین نتایج تحلیلی مقایسه می‌گردد. در پایان، مزایا و محدودیت‌های این روش نسبت به روش تیر-جسم صلب-فنر مورد بحث قرار گرفته است. ■ کلیدواژه‌ها : مدل جسم صلب ـ فنر، رفتار ارتجاعی، روش اجزای محدود، شبیه‌سازی عددی، روش اجزای مجرا.
|
