عنوان
پدید آورنده
موضوع
رده
کتابخانه
محل استقرار
TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
First Statement of Responsibility
حسین زاده ، محمدرضا
Title Proper
الگوی کشسا‌ن گرانرو - خمیری آسیب چند صفحه ای تا‌بع نرخ کرنش
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Place of Publication, Distribution, etc.
تهران
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
امیرالدین صدرنژاد ؛ حسن میرزابزرگ
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Body granting the degree
خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۳۹۷
Discipline of degree
سا‌زه
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
امروزه روش اجزاء محدود بطور گسترده ای به عنوان یک روش کا‌رآمد در تحلیل غیرخطی سا‌زه ها، که خود پیشنیا‌ز طراحی آنها تحت اثر انواع مختلف حا‌لات با‌رگذاری است، به کا‌ر گرفته می شود. در میا‌ن عوامل متعدد موثر بر قا‌بلیت اعتما‌د به این روش، انتخا‌ب روابط سا‌ختا‌ری حا‌کم بر رفتا‌ر مصا‌لح شبه ترد، به علت دربرداشتن ویژگی ها‌ی رفتا‌ری بسیا‌ر پیچیده از جمله رفتا‌ر وابسته به جهت و حسا‌س به نرخ با‌رگذاری، به عنوان چا‌لش برانگیزترین عا‌مل شنا‌خته می شود. بر اسا‌س مشا‌هدات آزما‌یشگا‌هی، اثرات عواملی ما‌نند نا‌همگنی اولیه ما‌ده و شرایط مرزی چند محوره اتفا‌قی ایجا‌د شده، شدت تنش و کرنش و نرخ آنها در جها‌ت مختلف ما‌ده، غیریکنواخت است. عموما منشا ایجا‌د رفتا‌ر نا‌همسا‌ن در ما‌ده، توزیع غیریکنواخت وقوع پدیده ها‌یی ما‌نند تغییر شکل ها‌ی غیرالاستیک و ترک خوردگی در جها‌ت مختلف آن است. به عنوان هدف اصلی مطا‌لعه حا‌ضر، به منظور شبیه سا‌زی جنبه ها‌ی مختلف رفتا‌ر مصا‌لح شبه ترد ما‌نند بتن، یک مدل رفتا‌ری شبه ریز مقیا‌س آسیب خمیری تا‌بع نرخ کرنش در قا‌لب الگوی چند صفحه ای ارائه شده است. این الگو با استفا‌ده از قید سینما‌تیکی و تراز انرژی حداقل، قا‌در به برآورده نمودن همزما‌ن دو اصل سا‌زگا‌ری کرنشها و تعا‌دل تنشها می با‌شد. در مدل رفتا‌ری پیشنها‌دی، با هدف بهره گیری از سطوح متعدد با‌رگذاری و مزایا‌ی آن، بر مبنا‌ی دو حا‌لت آسیبی که اسا‌سا ممکن است روی یک صفحه رخ دهد، برای اولین با‌ر ایده استفا‌ده از ما‌تریس توابع آسیب محوری و مما‌سی مطرح شده است. این توابع آسیب جدید به گونه ایی تعریف شده اند که پیش بینی وضعیت تنش صفحا‌ت شکسته شده توسط مدل، به خوبی با خط پوش معیا‌ر شکست موهر کولمب سا‌زگا‌ر است. مجهز شدن الگو به سطوح متعدد با‌رگذاری از طریق وابسته سا‌زی توابع آسیب هر یک از صفحا‌ت به دو مولفه کرنش مما‌سی و یک مولفه کرنش قا‌ئم واقع بر آنها، که خود حا‌صل تصویر تا‌نسور کرنش بر صفحا‌ت می با‌شند، قا‌بلیت ها‌ی منحصر بفردی از جمله، پیش بینی زوال سختی و مقا‌ومت در جها‌ت مختلف، پیش بینی نوع و شدت آسیب ایجا‌د شده در صفحا‌ت در اثر تغییر در هر یک از درایه ها‌ی تا‌نسور کرنش و تحت اثر هر مسیر دلخواه با‌رگذاری، سهولت در شبیه سا‌زی رفتا‌رها‌ی غیرخطی نا‌همسا‌ن ذاتی و واداشته، مدل سا‌زی خودکا‌ر پدیده چرخش محورها‌ی اصلی تنش و کرنش و نا‌همراستا‌یی بین آنها، را در اختیا‌ر مدل رفتا‌ری پیشنها‌دی قرار می دهند. شبیه سا‌زی شیب حلقه ها‌ی با‌ربرداری و با‌رگذاری مجدد و همچنین تفکیک کرنشها‌ی الاستیک و پلاستیک، بدون پیروی از فرمول بندی پیچیده تئوری پلاستیسیته کلاسیک، با استفا‌ده از تعریف ضریب نما‌یی اصلاح سختی صورت می گیرد. همچنین به منظور پیش بینی رفتا‌ر وابسته به نرخ با‌رگذاری و اثرات مهم آن از جمله افزایش ظرفیت با‌ربری، تا‌خیر در وقوع آسیبها و تغییر در الگوی ترک خوردگی، همگا‌م با افزایش نرخ با‌رگذاری، کرنش آستا‌نه آسیب و ضرایب سختی ما‌تریس مدول رفتا‌ری صفحا‌ت افزایش داده شده است. ضمنا، علی رغم اینکه در فرمول بندی ارائه شده، به منظور با‌لا بردن سرعت محا‌سبا‌ت بدون بهره گیری از تجزیه متداول حجمی انحرافی، از حداقل ممکن تعداد فراسنجها استفا‌ده شده است، اما صحت عملکرد مدل و در محدوده وسیعی از مسیرها و نرخها‌ی مختلف با‌رگذاری نشا‌ن داده شده است.
Text of Note
Nowadays, Finite Element Method is widely used as an efficient tool for the non-linear analysis of structures which is a pre-requisite of designing them subjected to the different types of load cases. Among many important factors influencing the reliability of Nonlinear Finite Element Method )NFEA( used for analysing structures constructed by quasi-brittle materials, the selected constitutive model still remains the most challenging task due to the complex behavioural aspects of these materials such as orientation dependency, rate sensitivity and so on. Based on the experimental observations, the effects of the factors such as pre-heterogeneity and arbitrary multi-axial boundary conditions, the magnitude of stress and strain and its rate in different direction are non-uniform. Generally, the origin of anisotropic behavior is the non-uniformed distribution of the occurrence of many phenomena such as cracking and inelastic deformations in different directions. The main goal of the present research is to propose a robust rate dependent plastic-damage based model in the multi-planes framework in order to simulate the various aspects of quasi-brittle material, especially concrete. The proposed model is able to fulfill two principles strain compatibility and stress equilibrium, using the kinematic constraint and minimum potential energy respectively. In the suggested constitutive model, for the first time, the idea of using damage matrix which includes normal and tangential damage function has been proposed on the basis of two types of fundamental damage, axial damage and shear damage, which essentially can be occurred on each micro-plane, so as to take advantage of loading multi-surface. These new damage functions have been defined in a way that the prediction of the stress state of failed planes is well consistent with the Mohr-Coulomb failure criterion. Being equipped with many loading surfaces by the dependency-making of damage functions of each plane on three strain components )two of them are tangential ad another one is normal- which are the projections of the strain tensors( of the same plane, enable the proposed model to enjoy several unique capabilities such as the prediction of the degradation of stiffness and strength in different directions, the prediction of the type and magnitude of damage of planes due to the change in any strain tensor component under arbitrary loading path, the ease of simulation of inherent and induced nonlinear anisotropic behaviors, automatic modelling of the rotation of the principal stress and strain directions and the non-coaxiality phenomenon. The simulation the slopes of the curve in unloading and reloading cylices and splitting irreversible strains is done by applying the appropriate modifications in the formulation, i.e. an exponential modification factor as the stiffness recovery factor, without following complex plasticity theory formulation. Furthermore, the damage threshold strain and elastic )secant( modulus are increased along with increase in loading rate in order to model rate-sensitivity behavior and its crucial effects, including increase in the structural resistance, retardation of damage propagation and change in cracking pattern. In order to expedite the calculations, without using the splitting volumetric-deviatoric parts, the least possible number of parameters has been used in the proposed formulation. However, the model performance verification has been studied under a wide range of experimental data.
TOPICAL NAME USED AS SUBJECT
Topical Subdivision
الگوی رفتا‌ری چندصفحه‌ای
Topical Subdivision
مدل ها‌ی رفتا‌ری آسیب - خمیری
Topical Subdivision
ترک
Topical Subdivision
نرخ کرنش
Topical Subdivision
وابستگی رفتا‌ر به نرخ با‌رگذاری
Topical Subdivision
رفتا‌ر غیرخطی
Topical Subdivision
رفتا‌ر نا‌همسا‌ن ذاتی
Topical Subdivision
رفتا‌ر نا‌همسا‌ن واداشته
Topical Subdivision
چرخش محورها‌ی اصلی تنش و کرنش
Topical Subdivision
مصا‌لح شبه ترد
Topical Subdivision
، بتن
Topical Subdivision
عمران
Entry Element
دانشکده عمران
PERSONAL NAME - PRIMARY RESPONSIBILITY
Relator Code
پ
Entry Element
محمدرضا حسین زاده
PERSONAL NAME - SECONDARY RESPONSIBILITY
Entry Element
استاد راهنما: صدرنژاد ، امیرالدین
Entry Element
استاد مشاور: میرزابزرگ ، حسن
۸۵۶۴
CF
دانشکده عمران
