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국제구조공학회 Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Vol.54 No.3
발행연도
2015.1
수록면
433 - 451 (19page)

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This paper focuses on large deflection static behavior of edge cracked simple supported beamssubjected to a non-follower transversal point load at the midpoint of the beam by using the total Lagrangian Timoshenko beam element approximation. The cross section of the beam is circular. The cracked beam is modeled as an assembly of two sub-beams connected through a massless elastic rotational spring. It is known that large deflection problems are geometrically nonlinear problems. The considered highly nonlinear problem is solved considering full geometric non-linearity by using incremental displacement-based finite element method in conjunction with Newton-Raphson iteration method. There is no restriction on the magnitudes of deflections and rotations in contradistinction to von-Karman strain displacement relations of the beam. The beams considered in numerical examples are made of Aluminum. In the study, the effects of the location of crack and the depth of the crack on the non-linear static response of the beam are investigated in detail. The relationships between deflections, end rotational angles, end constraint forces, deflection configuration, Cauchy stresses of the edge- cracked beams and load rising are illustrated in detail in nonlinear case. Also, the difference between the geometrically linear and nonlinear analysis of edge-cracked beam is investigated in detail.
#open edge crack #total Lagrangian finite element model #circular beams #timoshenko beam #large displacements #large rotations

목차

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참고문헌 (26)

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Akbaş, Ş. D. / 2013 / Geometrically nonlinear static analysis of edge cracked Timoshenko beams composed of functionally graded material / Math. Prob. Eng 14 google schola Akbaş, Ş. D. / 2014 / Wave propagation analysis of edge cracked circular beams under impact force / Plos. One 9(6):e100496 google schola Akbaş, Ş. D. / 2014 / Wave propagation analysis of edge cracked beams resting on elastic foundation / Int. J. Eng. Appl. Sci 6(1):40~52 google schola Akbaş, Ş. D. / 2014 / Wave propagation in edge cracked functionally graded beams under impact force / J. Vib. Control Crossref Andreasus, U. / 2012 / Experimental damage detection of cracked beams by using nonlinear characteristics of forced response / Mech. Syst. Signal Pr 31:382~404 google schola

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