نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی-دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار

2 مربی-دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی

3 دانشیار-دانشگاه صنعتی امیر کبیر

چکیده

ورقهای تقویت شده بخش اصلی سازه ای در سازه هایی نظیر سکوها و کشتی ها می باشند. در این سازه ها عمدتا از تقویت کننده های معمولی نظیر تی شکل یا تخت استفاده می شود. در سالهای اخیر چیدمانهای سازه ای جدیدی نیز ابداع شده است که از جمله آنها استفاده از تقویت کننده های جدید تر نظیر تقویت کننده Y شکل می باشد. برخورد در کشتی ها یکی از مودهای مهم در تحلیل حالت حدی سازه های دریایی می باشد لذا تحلیل برخورد در کشتی ها و مشاهده رفتار سازه در این پدیده در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به تجربه ثابت شده است که روش المان محدود یک روش بسیار موثر در بررسی برخورد در سازه های دریایی می باشد. دقت روشهای عددی در این زمینه بستگی مستقیم به دقت مدلسازی و تعریف درست معیارهای شروع شکست و گسترش آن در سازه دارد. در این مقاله یکسری تحلیل المان محدود برای بررسی رفتار سازه های تقویت شده در پدیده برخورد انجام شده است. این تحلیلهای بصورت غیر خطی و شبه استاتیکی می باشد که برای انجام آنها از نرم افزار ANSYS/LS-DYNA استفاده شده است. در این مقاله رفتار ورقهای تقویت شده آلومینیومی با تقویت کننده Y شکل مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت با رفتار سازه های مشابه با تقویت کننده T شکل مقایسه شده است. با انجام تحلیلهای متعدد مشخص گردید که با افزایش سختی خمشی تقویت کننده ها، مقدار نیروی قابل تحمل سازه در برخورد و انرژی مرتبط با آن افزایش می یابد. در این شرایط مقدار افزایش نیروی قابل تحمل سازه در پانلهای با تقویت کننده Y شکل حتی با در نظر گرفتن افزایش وزن آنها قابل توجه تر از پانلهای با تقویت کننده T شکل می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

A comaprison of penetration to aluminum stiffened panels with Y-stiffeners

نویسندگان [English]

  • mohammad reza zareei 1
  • abouzar abazari 2
  • mohammad reza khedmati 3

1 lecturer-CMU

2 lecturer-CMU

3 amir kabir university

چکیده [English]

Stiffened plates are the main supporting members of structures like offshore and ships. They typically consist of conventional stiffeners like T- of Flat bars. Recently some new structures were invented like Y-bar stiffeners. Whereas collision is one of the most important limit states of ships, analysis of collision and its failure mechanism is took in to consideration. Finite element method is a powerful tool for analyzing ship collision problem and has been seen more and more applications in the recent years. The accuracy of numerical modeling results significantly depends on the proper modeling and defining of critical parameters such as rupture criteria. A series of nonlinear FEM indentation analysis have been carried out quasi-statically that implemented into ANSYS/LS-DYNA. In this paper investigation of parameters on the collision of stiffened aluminum panels with Y-stiffeners was done and finally compared with T-stiffeners. With the aid of different analysis, It was showed that In general, increase in panel bending rigidity will result increase contact force. YB panels have higher contact force to weight than TB panels.

کلیدواژه‌ها [English]

  • penetration
  • stiffened panel
  • Aluminum
  • Y_stiffener
  • T_stiffener

[1]Badran, S. F., Nassef, A. O., Metwalli, S. M., “Stability of Y Stiffeners in Ship Plating under Uniaxial Compressive Loads”, Journal of Ships and Offshore Structures, Vol. 2, pp. 87-94, May 2007.

[2]Alsos, H. S. and Amdahl, J. “International Grounding of Disabled Ships”, Computational Methods in Marine Engineering Conference,  pp. 27-29, June 2005.

[3]Tornqvist, R. and Simonsen, B. C. “Safety and Structural Crashworthiness of Ship Structures: Modelling Tools and Application in Design”, International Conference on Collision and Grounding of Ships, pp. 445-437, Oct. 2004.

[4]Okazawa, S., Fujikubo, M. and Hiroi, S. “Static and Dynamic Necking Analysis of Steel Plates in Tension”, International Conference on Collision and Grounding of Ships (ICCGS), pp. 110-123, Oct. 2004.

[5]GL, R., “Rules for Classification and Construction Ship Technology Part –1 Seagoing Ships Chapter 1 Hull Structures Section 33 Strengthening against Collisions”, Germanischer Lloyd, 1992.

[6]Urban, J., “Crushing and Fracture of Lightweight Structures", PhD thesis, Technical University of Denmark, Lyngby, Denmark, 2003.

[7]ANSYS user’s manual, Houston, Swanson Analysis Systems Inc., Version 11, 2007.

[8]Sajdak, J. A. W., and Brown, A. J, “Modeling Longitudinal Damage in Ship Collisions", Department of Aerospace and Ocean Engineering. Virginia Polytechnic Institute and State University. Ship Structure Committee Report, Oct. 2004.

[9]Alsos, H. S., Amdahl, J., Hopperstad, O. S., “On the Resistance to Penetration of Stiffened Plates, Part II: Numerical Analysis", International Journal of Impact Engineering, Vol. 36, pp.875-887, Nov. 2009.

[10]Alsos, H. S., Amdahl, J., Hopperstad, O. S., “On the Resistance to Penetration of Stiffened Plates, Part I: Experimental Analysis", International Journal of Impact Engineering, Vol.36, pp.799-807, Nov. 2009.