تاثیر قطر بازشو دایروی مرکزی بر قابلیت جذب انرژی صفحات برشی فولادی سخت‌شده با سخت‌کننده‌های بهینه

این تحقیق با استفاده از روش المان محدود به بررسی تاثیر قطر بازشو بر قابلیت جذب انرژی پانل‌های برشی سخت شده (با سخت‌کننده‌های بهینه) دارای بازشوی دایروی مرکزی می‌پردازد. در ابتدا، هندسه سخت‌کننده‌ها با استفاده از تحلیل‌های مقادیر ویژه کمانشی به‌گونه‌ای طراحی می‌شود که با ایجاد زیر پانل‌ها، به جای کمانش کلی، وقوع کمانش موضعی رو تضمین نمایند. آرایش سخت‌کننده‌ها به‌صورت افقی - قائم لحاظ می‌گردد و قطر بازشو به‌اندازه 10 تا 50 درصد بعد کوچک‌تر پانل متغیر در نظر گرفته می‌شود. نتایج نشان می‌شود که برای آرایش‌های مختلف از سخت‌کننده‌ها، با افزایش نسبت قطر بازشو از 10 تا 30 درصد، حضور بازشو به دلیل بهبود نسبی ظرفیت کمانشی تاثیر مثبت بر قابلیت جذب انرژی صفحات دارد، درحالی‌که برای بازشوهای بزرگتر (40 و 50 درصد) با افزایش ابعاد بازشو از ظرفیت جذب انرژی پانل کاسته می‌شود.

influence of circular opening diameter on the energy absorption capacity of optimally-stiffened perforated steel shear panels

this study utilizes the finite element method to investigate the influence of opening diameter on the energy absorption capacity of stiffened steel shear panels featuring a central circular opening, where the stiffeners have been previously optimized. first, the stiffener dimensions are optimized using eigenvalue buckling analysis to create sub-panels, thereby promoting local buckling over global buckling. a horizontal-vertical stiffener arrangement is adopted, and the opening diameter is varied from 10% to 50% of the panel's smaller dimension. the results demonstrate that for various stiffener configurations, as the opening diameter ratio increases from 10% to 30%, the presence of the opening positively impacts the stiffened panel's energy absorption capacity due to a relative enhancement in buckling resistance. conversely, for larger openings (40% and 50%), the energy absorption capacity diminishes with increasing opening size, as expected.