Open Access Journal

International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering

Published by

Supervised by

Finite element analysis of curved beams

Researcher(s):
  • Waled F. Alnaas
  • Jamal H. Elmapruk
  • Alhussin F. Aliwan
  • Lamen S. Sryh
Institution:1Department of Civil Engineering, School of Engineering, Elmergib University, Alkhoms, Libya
Field:التقنيات المدنية و الإنشائية و الهندسة المعمارية
Published in:35th volume - October 2024
الملخص
تلعب المنشآت ذات الجوائز المنحنية دورًا حيويًا في العديد من التطبيقات الهندسية، مثل الهندسة المدنية والميكانيكية و الطيران. وتُــــواجه طريقة التحليل بإستخدام العناصر المحدودة للمنشآت المحتوية على جوائز منحنية تحديًا فريدًا وذلك للحصول على مصفوفات الصلابة والكتلة الصّحيحة والدقيقة بسبب التأثيرات المشتركة للقوى المحورية وقوى القص وقوى الانحناء، إلى جانب سلوك المواد اللاخطي. في هذه الدراسة، تم استخدام طريقة عنصر جائز منحني محدود وطريقة عنصر جائز مستقيم محدود لمحاكاة عارضة حلقية ربع دائرية مثبتة من جهة واحدة. في هذه الورقة البحثية سيتم التحقق من تأثير نصف قطر الانحناء على الإزاحات المحورية والقصية والدورانية بإستخدام الطريقتين. تُظهر نتائج المقارنة بين استخدام طريقة عنصر جائز منحني محدود وطريقة عنصر جائز مستقيم محدود لتحليل جائز حلقي ربع دائري، أن الطريقتين تُعطيان نتائج قريبة جدًا من بعضهما البعض عندما لا يكون نصف قطر الانحناء كبير........... الكلمات المفتاحية:..... تحليل العناصر المحدودة (FEA)، عناصر الجائز المستقيم، عناصر الجائز المنحني، نصف قطر الانحناء.
Abstract
Curved beam structures play a vital role in many engineering applications, such as civil, mechanical, and aerospace engineering. Finite Element Analysis of curved beams poses unique challenges to obtain exact stiffness and mass matrices due to the combined effects of axial, shear and bending forces, along with geometric nonlinearity and material behavior. In this study, finite curved beam element and finite straight beam element were used to simulate a quarter-circular cantilever ring beam. This paper investigates the effect of the radius of curvature on axial, shear and rotational displacements obtained by the two approaches. A comparison between using the finite curved beam element and the finite straight beam element shows that the two methods provide very similar results when the curve radii are not big................. Keywords: ........FEA, straight beam elements, curved beam elements, radius of curvature.