سازه یکی از اساسی ترین بحث های مهندسی می باشد که قرن هاست که مورد مطالعات و بررسی های  بسیاری  قرار گرفته شده است. به طوری که انسان می کوشد تا ایمن ترین و اقتصادی ترین و در عین حال زیبا ترین بناها و سازه ها را طراحی و ساخت کند. کاربرد اعضای فولادی با مقاطع غیر یکنواخت مثل ستون ها یا مقاطع مخروطی و پله ای در سازه های فولادی بسیار رایجند. تنوع گسترده ای از سازه ها مثل اعضای قاب ها، پل ها، دکل ها، سوله ها و غیره با استفاده از اعضای غیر منشوری طراحی می شوند؛ چون مواد کمی را برای طراحی آنها بکار می برند و مقرون به صرفه می باشد.  نمونه های فولادی مورد بررسی در 10 مدل بوده که دارای شاخص β = h1/h2 (نسبت مخروطی بودن) از 1/0 تا 9 متغیر می باشد و  در تئوری اولر-برنولی صدق می کند و همچنین با توجه به مطالعات پیشین در طراحی، تحلیل و انتخاب ستون ها با استفاده از نرم افزار انسیس ( ANSYS ) انتخاب شده است. 4 نوع شرط مرزی به ستون ها اعمال گردیده (دو سر مفصل، یک سر گیردار، دو سر گیردار و یک سر مفصل- یک سر گیردار) و نمونه ها تحت ناکاملی های مختلف (بار خارج از مرکز و اعمال انحناء اولیه به ستون ها) با استفاده از نرم افزار انسیس ( ANSYS ) مدل سازی و به صورت غیرخطی و خطی تحلیل و بررسی شده اند و بار بحرانی کمانش برای آنها بدست آمده است. نتایج و بار بحرانی کمانش PCR حاصل از تحلیل خطی و غیر خطی این ستون ها با روش المان محدود در نرم افزار انسیس ( ANSYS )  توسط نمودارهای مختلف با یکدیگر مقایسه و بررسی می گردند. نتایج حاصل با استفاده از نرم افزار انسیس ( ANSYS ) نشان می دهد که نسبت مخروطی بودن این ستون ها تاثیر بسزایی در بار بحرانی کمانش در تحلیل های خطی و غیر خطی دارد. کمتر شدن زاویه باعث تغییر رفتار آن ها در منطقه پس کمانش می گردد و همچنین تحلیل ستون های ناکامل I-شکل جان مخروطی نشان می دهد که تاثیر مقدار ناکاملی با توجه به شرایط مرزی مختلف در تغییر مکان جانبی این ستون ها متغیر است و همچنین با تحلیل و بررسی نتایج  و نمودار ها الگوی خوبی برای کاربرد و طراحی ستون های I-شکل جان-مخروطی بدست می آید.

آنچه در این شبیه سازی خواهید آموخت

1. آشنایی با انواع روش های تحلیل سازه ها (حل عددی و دقیق)

2. تحلیل سازه با استفاده از روش اجزای محدود

3.  تحلیل پایداری سازه ها در حالت خطی و غیرخطی و تاثیر ناکاملی ها

4. انجام تحلیل های خطی و غیر خطی با استفاده از نرم افزار انسیس ( ANSYS )

5. آشنایی با المان تیر 188 در نرم افزار انسیس ( ANSYS )

6. تاثیر شاخص β در بار بحرانی کمانش (خطی و غیرخطی) ستون های غیرمنشوری 

7. تاثیر β در شرایط تکیه گاهی مختلف در محل تغییر مکان ماکزیمم ستون ها

8. بررسی نمودار های Y-δ  با توجه به شاخص β

9. رسم و بررسی نمودارهای δ-P/PE برای شرایط مرزی مختلف و تمامی مقادیر β (تاثیر ناکاملی ها)

10. ارائه الگوی مناسب جهت طراحی و استفاده از ستون های I-شکل جان مخروطی

نکات و الزامات

1. در این  برنامه از نسخه ANSYS 17.0 استفاده شده است.

2. تمامی خروجی ها به صورت فایل های  .dbقابل دسترسی است.

3. نتایج عددی به صورت نموداری قابل مشاهده است.

4. آشنایی با Finite  Element Methods

5. آشنایی با شبیه سازی در نرم افزار انسیس ( ANSYS )

6. آشنایی با مبانی نظری پایداری