المجلة الدولية للعلوم والتقنية

International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة

Finite element analysis of lighting columns using straight and curved beam elements

الملخص
وجدت الجوائز المنحنية (curved beams) الكثير من التطبيقات في العديد من المجالات الهندسية؛ كالهندسة المدنية، الهندسة الميكانيكية وهندسة الطيران. لذلك كرس البحاث جهودهم لتطوير نظرية العناصر المحدودة (FEM) للجوائز المنحنية. في هذه الورقة تم دراسة حلول استخدام العناصر المحدودة لإجراء تحليل استاتيكي وديناميكي للهياكل التي تتضمن جوائز منحنية. حيث أجريت الدراسة على عمود إنارة. هذا البحث درس طريقتين للتحليل بإستخدام نظرية العناصر المحدودة ؛ الأولى بواسطة العناصر المحدودة المستقيمة والأخرى بإستخدام العناصر المحدودة المنحنية. حيث تم مقارنة نتائج الترددات الطبيعية، وأنماط الإهتزازات وأيضا أشكال التشوهات المتحصل عليها من الطريقتين. تم كتابة برنامج كمبيوتر بلغة (MATLAB) لإجراء التحليل الاستاتيكي والديناميكي لعمود الإنارة بواسطة نظرية العناصر المحدودة.
Abstract
Curved beams have found many applications in various fields of engineering such as civil, mechanical and aerospace engineering. Therefore, many researchers have devoted themselves to developing finite element solutions for curved beams. The question of the choice of the proper finite element solution to perform static and dynamic analysis of the structures that involve curved beams was investigated. The investigation was carried out on a lighting column. Two finite element solutions named; straight beam finite element method (SE-method) and curved beam finite element method (CE-method) were studied. The results for natural frequencies, mode shapes, and the deformed configurations obtained from the two approaches were compared. A MATLAB code was written to carry out the static and dynamic finite element analysis of the lighting column.