Static analysis of thin-walled curved beam element including warping effects

Joint Authors

Ali, Adnan Falih
al-Musawi, Abd al-Muttalib A.
Awsi, An Nafi

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 12, Issue 2 (30 Jun. 2006), pp.317-336, 20 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2006-06-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

20

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

تم اشتقاق نموذج رياضي جديد لعنصر ذو مقطع نحيف الجدران من النوع المغلق ثلاثي الأبعاد ذو عقدتين و سبعة درجات حرية لكل عقدة باستخدام طريقة العناصر المحددة.

تم استحداث درجة الحرية السابعة لإدخال تأثير التشوه الألتوائي للمقاطع المغلقة نحيفة الجدران.

هذا التأثير يكون واضحا و يجب أن يؤخذ بنظر الاعتبار في مثل هذه المقاطع التي يكون تشوه الالتواء فيها كبير.

استنادا إلى التصرف الستاتيكي للعنصر عند اشتقاق مجال الإزاحة، يأخذ النموذج المقترح بنظر الاعتبار التأثير المزدوج الناتج عن شكل العنصر المنحني.

إضافة إلى ذلك يأخذ هذا النموذج بنظر الاعتبار التصرف الالتوائي غير المنتظم للمقاصع المغلقة عند تقييد ذلك التأثير مسببا اجهادات محورية و قصية إضافية.

دالة التشوه الإلتوائي المشتقة لذلك العنصر تأخذ بنظر الاعتبار الترابط بين الاجهادات المحورية الناتجة عن ذلك التشوه و اجهادات القص المصاحبة لها إضافة إلى التأثير المزدوج بين عزم اللي و عزم الانحناء. إن طاقة الانفعال المستخدمة في اشتقاق مصفوفة الجساءة للعنصر تتضمن، إضافة إلى تأثير التشوه المحوري و الانحناء الاعتيادي، تأثير التشوه المحوري و القص الأولى و الثانوي الناتج عن التشوه الالتوائي.

تم تطوير برنامج حاسوبي و لغرض التحقق من ملائمة دقة التصرف الساكن لهذا العنصر تم تقديم عدد من المسائل و مقارنة نتائج البرنامج المعد مع الحلول التحليلية المتوفرة.

Abstract EN

A new mathematical model for three-dimensional thin-wall curved beam element of closed section with seven degree of freedom per node is derived using the finite element procedure.

The seventh degree of freedom is to account for warping restraint effects in thin-walled closed section.

These effects may become significant and should be fully considered in such sections for which warping deformations are relatively large.

This model considers the coupled action due to the curved geometry of the element using its exact static behavior in the derivation of the displacement field.

Also, the model considers the non- uniform torsional behavior of closed thin–walled sections in cases where additional axial direct stresses and complementary shear stresses are formed.

The developed warping function of this model considers the interaction between the normal warping stresses and the accompanying warping shear stresses as well as coupled action between the torsion and bending.

In addition to the ordinary axial and flexural deformations, the strain energy , which is used to obtain the stiffness matrix of the developed curved beam element fully, considers the additional axial , primary and secondary shear deformations due to warping restraint .

The validity of this element is investigated by comparing the developed program analysis results with some available analytical solutions.

American Psychological Association (APA)

Ali, Adnan Falih& al-Musawi, Abd al-Muttalib A.& Awsi, An Nafi. 2006. Static analysis of thin-walled curved beam element including warping effects. Journal of Engineering،Vol. 12, no. 2, pp.317-336.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-349284

Modern Language Association (MLA)

Ali, Adnan Falih…[et al.]. Static analysis of thin-walled curved beam element including warping effects. Journal of Engineering Vol. 12, no. 2 (Jun. 2006), pp.317-336.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-349284

American Medical Association (AMA)

Ali, Adnan Falih& al-Musawi, Abd al-Muttalib A.& Awsi, An Nafi. Static analysis of thin-walled curved beam element including warping effects. Journal of Engineering. 2006. Vol. 12, no. 2, pp.317-336.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-349284

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 334-336

Record ID

BIM-349284