کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6777393 1432061 2018 15 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A 'boundary layer' finite element for thin multi-strake conical shells
ترجمه فارسی عنوان
عنصر محدودی "لایه مرزی" برای پوسته های مخروطی چند لایه نازک
کلمات کلیدی
پوسته مخروطی پوسته محوری نازک، خم شدن لایه مرزی، توابع بسل، روش عنصر محدود
ترجمه چکیده
در یک مقاله قبلی، نویسندگان یک عنصر عادی محدب محور ستونهای پوسته را که با عملکردهای شبه متعارف غنی شده است، به دست می دهند تا لایه مرزی خم را دقیقا به دست بیاورند، که به اقتصاد قابل توجهی در عنصر و درجه آزادی، طراحی مش و طراحی نسل مدل کمک می کند. یک عنصر در هر صفحه دیوار کافی است. این مقاله این کار را به هندسه های مخروطی گسترش می دهد، جایی که عناصر محوری غنی از توابع بسل، به طور دقیق لایه مرزی خمشی را برای هر دو مقطع مخروطی "کم عمق" و "شیب دار" که به واسطه لایه های مرزی تعامل و مستقل مشخص می شوند، ضبط می کنند. توابع شکل خمشی به صورت عددی مجتمع شده اند، با چندین طرح ادغام برای دقت و کارایی بررسی شده اند. پتانسیل عنصر از طریق تجزیه و تحلیل استرس از یک برج پشتیبانی توربین بادی 22 برج فولادی تحت وزن خود نشان داده شده است. این کار بخشی از یک طرح گسترده تر برای طراحی یک عنصر "لایه مرزی" سه بعدی است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
عنصر محدودی "لایه مرزی" برای پوسته های مخروطی چند لایه نازک
چکیده انگلیسی
In a previous paper, the authors introduced a novel axisymmetric cylindrical shell finite element that was enriched with transcendental shape functions to capture the bending boundary layer exactly, permitting significant economies in the element and degrees of freedom count, mesh design and model generation effort. One element is sufficient per wall strake. This paper extends this work to conical geometries, where axisymmetric elements enriched with Bessel functions accurately capture the bending boundary layer for both 'shallow' and 'steep' conical strakes, which are characterised by interacting and independent boundary layers, respectively. The bending shape functions are integrated numerically, with several integration schemes investigated for accuracy and efficiency. The potential of the element is illustrated through a stress analysis of a real 22-strake metal wind turbine support tower under self-weight. The work is part of a wider project to design a general three-dimensional 'boundary layer' element.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Thin-Walled Structures - Volume 130, September 2018, Pages 535-549
نویسندگان
, , ,