منصة الرسائل والاطاريح: التصميم الأمثل للخزانات الحديدية المستطيلة المستندة على أساس مرن اعتمادا على التحليل أللا خطي

الخلاصة

هذا البحث معني بالتصميم الأمثل اللدن للخزانات المستطيلة الشكل المستندة على أسس مرنة بالاعتماد على التحليل المرن-اللدن باستخدام طريقة العناصر المحددة التزايدية-التكرارية. تم استخدام عنصر القشرة المستوية ( flat shell element) ذو العقد الثمان مع تحديد خمس درجات للحرية في كل عقدة متعلقة بالازاحات الثلاث ودورانين للمتجه العمودي في كل عقدة. تم في الدراسة الحالية اشتقاق المعادلات الأساسية الخاصة بالتصرف اللدن للعنصر المحدد (finite element)، بالاعتماد على قاعدة فون-ميسيز للخضوع (von-Mises yield criterion) وقاعدة برندتل-روز للجريان اللدن (Prandtle-Reuss flow rule) . تم اتباع أسلوب الخطوة-خطوة مع التكرار المعدل لنيوتن رافسن (modified Newton-Raphson) في كل خطوة تحميل. قد اخذ التأثير المتداخل بين التربة والمنشأ بنظر الاعتبار وذلك باعتبار اللوح الأرضي مستندا على أساس مرن لا خطي. في حالة ألامثلية الإنشائية والتي هي امثلية مقيدة لا خطية ، قد تم استخدام طريقة هوك وجيفس (Hooke and Jeeves) المعدلة وباعتبار حجم المنشأ كدالة الهدف و أبعاد المنشأ كمتغيرات التصميم مع قيود هندسية. أنجز التصميم اللدن باستخدام محدد فون ميسز (von-Mises) للخضوع بدلالة محصلات الإجهاد مع إدخال تأثير القوة المحورية. لقد جرى تحليل العديد من الأمثلة المتعلقة بتحليل الخزانات المستطيلة والتي قد تم تحليلها سابقا من قبل باحثين آخرين باستخدام طريقة العناصر المحددة الحالية.كما جرى تناول التصميم الأمثل للخزانات المستطيلة المستندة على أنواع مختلفة الأسس المرنة غير الخطية. لقد أظهرت النتائج بأن الشكل الأوفق لقاعدة الخزان هو الشكل المربع, نسبة العرض : العمق المثلى (3 : 1) وجد كذلك بأن الحل الأمثل ليس حساسا جدا بتغير نوع التربة وذلك للمسائل التي تم دراستها في هذا البحث.