An elastic-plastic beam finite element

Özet:

ABSTRACT   AN ELASTIC PLATIC BEAM ELEMENT  EREN, Ahmet M.  M. Sc. Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Haluk DARENDELİLER Co‐Supervisor: Prof. Dr. Kemal İDER  April 2006, 85 pages  In  this  thesis,  a  two  node  nonlinear  elastic  plastic  beam  finite  element  is developed  to  analyze  large  deformations.  The  system  of  equations  are derived  from  virtual  work  principle,  and  the  updated  Lagrangian formulation  is  used.  Material  is  assumed  to  be  isotropic  and  rate insensitive  obeying  flow  rule.  Work  hardening  characteristics  of  material is  considered  and  all  nonlinear  terms  are  included.  For  the  two  node isoparametric  beam  element  a  layered  model  is  used  to  analyze  through the  thickness  distribution  of  elastic  and  plastic  zones.  A  finite  element program is developed and the numerical outcomes are compared with the experimental  results.  A  good  agreement  is  achieved  between  numerical and experimental results.  Keywords:  Finite  Element  Method,  Beam  Finite  Element,  Elastic  Plastic Deformation 

Summary:

 ÖZ  ELASTİK PLASTİK BİR KİRİŞÂ SONLU ELEMAN  EREN, Ahmet M.  Yüksek Lisans , Makine Mühendisliği Bölümü Tez Yönetcisi: Prof. Dr. Haluk DARENDELİLER Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Kemal İDER   Nisan 2006, 85 sayfa  Bu  tezde  büyük  elastik  plastik  şekil  değiştirmelerin  analizi  için  bir  kirişÂ sonlu  elemanı  geliştirilmiştir.  Sistem  denklemleri  virtuel  işÂ  prensibi  ve yenilemeli  Lagrange  formülasyonu  kullanılarak  elde  edilmiştir. Malzemenin izotropik ve hız değişikliklerine duyarsız olduğu varsayılmışÂ ve  lineer  olmayan  bütün  terimler  formülasyona  dahil  edilmiştir.  İki düğüm  noktalı  eşparametrik  kirişÂ  sonlu  elemanı  için  kalınlık  boyunca katmanlı bir yapı kullanılarak elastik ve plastik bölgeler belirlenmiştir. Bu amaçla  bir sonlu  eleman  yazılımı  geliştirilmişÂ  ve  sayısal  çıktılar  deneysel sonuçlarla  kıyaslanmıştır.  Sayısal  ve  deneysel  sonuçlar  arasında  iyi  bir uyum olduğu görülmüştür.   Anahtar Kelimeler: Sonlu Elemanlar Yöntemi, KirişÂ Sonlu Elemanı,  Elastik Plastik Şekil Değiştirme