Displacement analysis of non-circular planar curved beams under in-plane impulsive load

Abstract

In this study, time response of a planar curved beam with variable curvatures under in-plane impact load is analyzed by two numerical methods which are Finite Difference and Finite Element Methods. The solution procedures in both methods are based on solution of eigenvalue and time response problems. Catenary form is selected as the axis of curved beam. A computer program is developed in Mathematica for the solution with Finite Difference Method. Moreover, a computer code is written for the geometric and finite element models of curved beam with variable curvature in ANSYS by using APDL (ANSYS Parametric Design Language). Solutions of the two methods are compared in each other and then good agreement is observed. The effects of impuls and damping properties on the time response are investigated.

Bu çalışmada, düzlem içi darbe yükü altındaki değişken eğrilikli düzlemsel eğri çubukların zaman cevabı sayılsal yöntemler olan Sonlu Farklar ve Sonlu Elemenlar Yöntemleri ile incelenmiştir. Her iki metoddaki çözüm usulü özdeğer ve zaman cevabı problemlerine dayalıdır. Eğri çubuğun ekseni olarak Katenary biçimi seçilmiştir. Sonlu Farklar Yöntemi ile çözüm için Mathematica’da bir program geliştirilmiştir. Ayrıca, değişken eğrilikli eğri çubuğun geometrik ve sonlu eleman modelleri için ANSYS de APDL (ANSYS Parametrik Tasarım Dili) ile bir bilgisayar kodu yazılmıştır. İki metodun çözümleri birbirleri ile karşılaştırılmış ve iyi bir uyum gözlenmiştir. İmpuls ve sönüm özelliklerinin zaman cavabına etkileri araştırılmıştır.