research centers


Search results: Found 6

Listing 1 - 6 of 6
Sort by

Article
Optimum design of stiffened square plates for longitudinal and square ribs
التصميم الأمثل للصفائح المربعة المقواة بأضلاع طولية ومربعة

Author: Mohammed M. Hasan محمد مدحت حسن
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2007 Volume: 3 Issue: 3 Pages: 13-30
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

For a given loading, the stiffness of a plate or shell structure can be increased significantly by the addition of ribs or stiffeners. Hitherto, the optimization techniques are mainly on the sizing of the ribs. The more important issue of identifying the optimum location of the ribs has received little attention. In this investigation, finite element analysis has been achieved for the determination of the optimum locations of the ribs for a given set of design constraints. In the conclusion, the author underlines the optimum positions of the ribs or stiffeners which give the best results.

إن التراكيب المؤلفة من الصفائح أو الأغشية المعدنية والمعرضة لحالة تحميل معينة من الممكن زيادة صلابتها بشكل ملحوظ عن طريق إضافة أضلاع مقوية. لحد الآن فإن تقنيات الأمثلية تتناول في الدرجة الأولى والى حد بعيد حجم الأضلاع المقوية. إن المسألة الأكثر أهمية هي تحديد الموقع الأمثل للأضلاع المقوية والتي لم تولى إلا اهتماما قليلا. لقد تم استخدام طريقة التحليل بالعناصر المحددة لإيجاد المواقع المثلى للأضلاع المقوية ولحالات تثبيت تصميمية محددة. يحدد الباحث في الاستنتاجات المواقع المثلى للأضلاع المقوية والتي تعطي أفضل النتائج.

Keywords

Optimum --- Stiffeners --- Plate --- Stress --- FEA.


Article
OPTIMUM BUCKLING DESIGN OF CYLINDRICAL STIFFENER SHELL UNDEREXTERNAL HYDROSTATIC PRESSURE
التصميم الامثل لانبعاج الأسطوانة تحت الضغط الهيدروستاتيكي الخارجي

Loading...
Loading...
Abstract

This paper present an investigation of the collapse load in cylinder shell under uniform external hydrostatic pressure with optimum design using finite element method via ANSYS software. Twenty cases are studied inclusive stiffeners in longitudinal and ring stiffeners. Buckling mode shape is evaluated. This paper studied the optimum design generated by ANSYS for thick cylinder with external hydrostatic pressure. The primary goal of this paper was to identify the improvement in the design of cylindrical shell under hydrostatic pressure with and without Stiffeners (longitudinal and ring) with incorporative technique of an optimization into ANSYS software. The design elements in this research was: critical load, design variable (thickness of shell (TH), stiffener’s width (B) and stiffener’s height (HF). The results obtained illustrated that the objective is minimized using technique of numerical optimization in ANSYS with optimum shell thickness and stiffener’s sizes. In all cases the design variables (thickness of shell) was thicker than the monocoque due to a shell’s thicker is essential to achieve the strength constraints. It can be concluded that cases (17,18,19, and 20) have more than 90% of un-stiffened critical load. The ring stiffeners causes increasing buckling load than un-stiffened and longitudinal stiffened cylinder

يهدف البحث في تقييم الحمل الحرج في الاسطوانة تحت الضغط الهيدروستاتيكي مع التصميم الامثل للاسطوانة من خلال طريقة العناصر المحددة عن طريق برنامج Ansys . تم دراسة عشرون حالة تضمنت تقوية بالاتجاه الطولي واخرى بالاتجاه الحلقي. تم تقييم اطوار الانبعاج لجميع الحالات وتم دراسة التصميم الأمثل للأسطوانة السميكة مع الضغط الهيدروستاتيكي الخارجي. ان الهدف الأساسي من هذا البحث هو تحديد التحسن في تصميم الاسطوانة تحت الضغط الهيدروستاتيكي مع وبدون تقوية (طولية وحلقية) بالاستفادة من تقنية الأمثلية في برنامج Ansys. أما عناصر التصميم في هذا البحث فهي: الحمل الحرج، متغيرات التصميم (سمك القشرة (TH)، عرض المصلب (B) وارتفاع المصلب (HF)، وقد بينت النتائج أن الحمل الحرج تم تقليله عن طريق استخدام التحسين العددي وسمك القشرة المثلى وأحجام التقوية .وفي جميع الأحوال كانت متغيرات التصميم (سمك القشرة) أكبر سمكا من الأحادية لأن القشرة السميكة كانت ضرورية لتلبية قيود القوى المسلطة.وتم استنتاج ان الحالات (17، 18 ، 19 و 20) لها نسبة حمل حرج اكثر من 90% عن الاسطوانة الغير مقواة وذات تقوية طولية وان التقوية الحلقية تسبب زيادة بحمل الانبعاج اكثر من التقوية الطولية .


Article
Effect of Stiffeners on Shear Lag in Steel Box Girders
تأثير المقويات على تخلف القص في الأعتاب الصندوقية الحديدية

Authors: Ghaidak Ahmed Fadhil غيدق أحمد فاضل --- Mohannad H. M. Al-Sherrawi مهند حسين محسن الشراوي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2012 Volume: 8 Issue: 2 Pages: 63-76
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper studies the effects of stiffeners on shear lag in steel box girders with stiffened flanges. A three-dimensional linear finite element analysis using STAAD.Pro V8i program has been employed to evaluate and determine the actual top flange stress distribution and effective width in steel box girders. The steel plates of the flanges and webs have been modeled by four-node isoparametric shell elements, while the stiffeners have been modeled as beam elements. Different numbers (4, 8, and 15) for the steel stiffeners have been used in this study to establish their effects on the shear lag and longitudinal stresses in the flange. Using stiffeners reduced the magnitude of the top flange longitudinal stresses about 40%, but didn’t affect the shear lag.

هذا البحث يوثق دراسة تأثير المقويات على تخلف القص في الأعتاب الصندوقية الحديدية ذات الشفاه المقواة. أعتمد التحليل بإستعمال طريقة العناصر المحددة الخطية ثلاثية الأبعاد وبإستخدام برنامج ستاد برو في التحليل وحساب التوزيع الحقيقي للإجهادات في الشفة العليا والعرض الفعال في الأعتاب الصندوقية الحديدية. تم تمثيل الصفائح الحديدية للشفتين والوترتين بإستعمال عناصر قشرية رباعية العقد ، بينما تم تمثيل المقويات بعناصر أحادية البعد ذات عقدتين. أعداد مختلفة للمقويات (4 ، 8 ، 15) تم إستخدامها في هذه الدراسة لمعرفة تأثيرها على تخلف القص والإجهادات بالإتجاه الطولي في الشفة. إن إستخدام المقويات يقلل من قيمة الإجهادات بالإتجاه الطولي في الشفة العليا بمقدار يصل إلى 40% ، لكنه لا يؤثر على تخلف القص فيها.


Article
Optimum Height of Plate Stiffener under Pressure Effect
الإرتفاع الأمثل للتقوية في الصفائح تحت تأثير الضغط

Authors: Mazin Victor Yousif مازن فكتور --- Nazar Kais M. Naief نزار قيس --- Yahya M. Hamad يحيى محي احمد
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2008 Volume: 11 Issue: 3 Pages: 459-468
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

The economical design of plate loaded by pressure can be obtained by using stiffeners instead of increasing the thickness of plate. The main subject of this work is to obtain the effect of stiffener height on the maximum stress in the plate subjected to pressure load. Different plate-stiffener sets are selected to find the effects of stiffener thickness, plate dimensions and pressure, on the optimum stiffener height. The models under consideration are square plates clamped rigidly from four edges. Finite Element method is used to analyze 160 different models by using the Finite Element software package ANSYS version 11. Another analysis method based on maximum stress equation is used to analyze 30 models. The graphical comparison of results between two analytical methods is presented by a figure. It is found that the numerical results obtained by Finite Element Analysis converge to theoretical results. The optimum height of stiffener under above different effects is found. The critical pressure curves for square plate dimension sets are also presented.

يمكن الحصول على التصميم الإقتصادي للصفيحة المعرضة الى ضغط بإستخدام أضلاع تقوية بدلاً من زيادة سمك تلك الصفيحة. إن الموضوع الرئيسي في هذا العمل هو إيجاد تأثير إرتفاع ضلع التقوية على أكبر إجهاد يتولد في الصفيحة المعرضة الى ضغط. لقد أختيرت مجاميع مختلفة من الصفائح المقواة وذلك لإيجاد تأثير سمك التقوية، أبعاد الصفيحة والضغط المسلط، على الإرتفاع الأمثل للتقوية. إن النماذج المأخوذة بنظر الإعتبار هي عبارة عن صفائح مربعة مسندة بإحكام من حافاتها الأربعة.أستخدمت طريقة العناصر المحددة لتحليل 160 نموذج مختلف وذلك بإلإستعانة ببرنامج العناصر المحددة الـ (ANSYS) الإصدار 11. إن الطريقة الأخرى للتحليل التي تعتمد على معادلة أكبر إجهاد أستخدمت لتحليل 30 نموذج. إن مقارنة رسومية للنتائج بين طريقتي التحليل تم تمثيلها بشكل. وقد وجد أن النتائج العددية المستحصلة بواسطة التحليل بالعناصر المحددة تقترب من النتائج النظرية.لقد تم إيجاد الإرتفاع الأمثل لضلع التقوية بوجود التأثيرات المختلفة المذكورة سابقاً. وتم تمثيل منحنيات الضغط الحرج الخاصة بمجاميع الصفائح المربعة مختلفة القياسات


Article
STATIC AND DYNAMIC ANALYSIS OF ASTIFFENED CYLINDER UNDER THE ACTION OF DIFFERENT LOAD CONDITIONS
التحليل الاستاتيكي والديناميكي لاسطوانة مقواة تحت تاثير احمال مختلفة

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, the effect of different types of stiffeners on the cylindrical shell structure is presented. The stiffened shell models are examined under the action of static and dynamic excitations. Finite element models for the different stiffened cylindrical steel shell have been created by considering the helix angles and height of stiffeners, and a cantilever supported models are used. Additionally, the models are assumed to have a constant mass which is (4 kg) . All structure models have examined under action of static, harmonic and transient loads. Also the dynamic properties (natural frequencies) are computed for each FEMs. A concentrated load of the magnitude of (100 N) in three directions (x, y and z) is used in these structural analyses (static, harmonic and transient). This force is applying to the upper edge which is opposite the clamping edge . From these analyses, the best helix angle occurs at stiffener angle (90o), and the best height of stiffener that the modal analysis gives is (2 cm) and that gives by other analysis is (6.25 cm) . Finally, a comparison between experimental work of [M. Bagheri. and A. A. Jafari(2006)] and numerical part of the current paper has been occurred with a small percentage error between them.

في هذا البحث تم استعراض تأثير انواع مختلفة من عناصر التقوية على هيكل اسطواني رقيق. حيث تم اختبار النماذج المقواة سكونياً وحركيا. باستخدام طريقة العناصر المحددة تم بناء نماذج اسطوانية الشكل مقوات من الحديد الصلب مع الاخذ بنظر الاعتبار زاوية ميلان وارتفاع عناصر التقوية، و قد تم تثبيت النماذج من جهة وتركها حرة من الجهة الاخرى بالإضافة الى ثبوت الكتلة لكل النماذج المختلفة حيث كان مقدار الكتلة هو (4 كغم).ان كل النماذج تم اختبارها تحت تأثير الاحمال السكونية ، الترددية و الاحمال الانتقالية بالإضافة الى حساب الترددات الطبيعية لكل نموذج من نماذج العناصر المحددة، و الحمل المسلط هو عبارة عن حمل مركز ذو قيمة مقدارها (100 نت) سلط بثلاث اتجاهات (x, y and z) و قد سُلِط هذا الحمل عند الحافة العليا المقابلة لحافة التثبيت.من خلال تلك التحليلات التي تم استخدامها تبين ان افضل زاوية ميلان لعناصر التقوية هي (90 درجة) لكن افضل ارتفاع يعطيه التحليل الحر كان مقداره (2 سم) و (6.25 سم) تم الحصول عليه من التحليلات الاخرى.اخيراً تم اجراء مقارنة بين الجزء العملي للباحثين [M. Bagheri. and A. A. Jafari(2006)] والجزء النظري لهذا البحث للتأكد من صحة النتائج مع ظهور نسبة خطأ صغيرة بين البحثين.


Article
Improving Behavior of Castellated Beam by Adding Spacer Plat and Steel Rings

Authors: Hayder Wafi Ali Al-Thabhawee --- Muslim Abdul-Ameer Al-Kannoon
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2018 Volume: 26 Issue: 4 Pages: 331-344
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Castellated steel beams are those members which are made from hot rolled steel I-section firstly by cutting the web in zigzag pattern and rejoining the two halves by welding together to form a hexagonal castellated beam such that the depth of section will be increased. Generally, the openings made in the web are with hexagonal shape; however, octagonal shape of web openings is typically obtained by providing spacer plate which is utilized to increase the depth of beam. Nowadays, using castellated beams in building construction becomes very popular because of their useful functions such as ease of service provision, strength and low cost.This studyfocuseson improving thebehavior of hexagonal and octagonal castellated beam with spacer plate. The ultimate strength of the original (parent) I- section beam increases due to the increasing its depth.The incrementofcastellated beam depth; however, leads to post buckling in its web andto many other modes of failure when these beams are subjected for loading.Hexagonal and octagonal castellated beams which are fabricated using parent I-section (IPN140) are analyzed using finite element model (FEM).Theanalysis results revealed that using ring stiffeners around edge of holescontributeseffectively in strengthening the web. It was found thatusing ring steel stiffeners can reduce the stress concentration aroundthe edge of holes and improve the behavior of these beams by increasing the ultimate strength and minimizing the deflection.From the numerical (FEM) results obtained by using ANSYS14, it is concluded that ultimate strength of castellated beam can be improved by providing spacer plate and ring stiffeners around the web hole. Also, the results showed that ultimate strength of octagonal castellated steel beam can be increased up to (53%) more than the parent beam (IPN140) with providing only (13.0%) weight of steel (spacer plate plus ring steel stiffeners).

العتبات الفولاذية القلعوية هي تلك الاعضاء الانشائية التي تصنع من مقاطع فولاذي قياسية بعد قطع جذع المقطع بشكل متعرج ثم تزحيفالجزئيين وربطهما بواسطة اللحام لتشكيل عتبة قلعوية ذات فتحات سداسية مما يؤدي لزيادة عمق مقطع العتبة الفولاذية. بصورة عامة ان الفتحات المتكونة في جذع العتبة القلعوية تكون بشكل سداسي مع ذلك يمكن الحصول على فتحة ثمانية الشكل باضافةصفيحة من الفولاذ بين الجزئين(Spacer Plate) لزيادة عمق العتبة. اصبح استخدام العتبات القلعوية في انشاء الابنية منتشر بشكل واسع بسبب العديد من الايجابيات مثل سهولة مد الخدمات و المقاومة العالية والكلفة المنخفضة بالمقارنة بالمقطع الام. هذه الدراسة تركز على تحسين سلوك العتبات القلعوية ذات الفتحات السداسية الشكل و الفتحات ثمانية الشكل والمجهزة صفيحة فولاذية لزيادة العمق. التحمل الاقصى للعتبة الام تزداد مع زيادة عمق العتبة. لكن الزيادة بعمق العتبة القلعوية يؤدي لحدوث فشل الانبعاج في الجذع مع انواع اخرى من الفشل عند تسليط الاحمال الخارجية. اثبتت نتائج التحليل ان استخدام حلقة فولاذية كتقوية حول الفتحة الثمانية تساهم بتقوية جذع العتبة و تقليل هكذى انوع من الفشل. بالاضافة لذلك ان استخدام الحلقة الفولاذ يقلل من تركز الاجهادات حول حافة الفتحات ويحسن من سلوك هذه العتبات من خلال زيادة التحمل الاقصى وتقليل انفعال التشوه. تم استخدام طريقة العناصر المحددة لتحليل العتبات القلعوية ذات الفتحات السداسية والثمانية الشكل التي تم صناعتها من مقطع فولاذي نوع (IPN140).من خلال دراسة النتائج العددية التي حصلنا عليه بواسطة استخدام برنامج ANSYS 14 , لوحظ ان التحمل الاقصى للعتبات القلعويةيمكن تحسينها باضافة صفائح فولاذية و حلقة فولاذية كتقوية حول الفتحات. اذ لوحظ ان التحمل الاقصى للعتبات القلعوية ذات الفتحات ثمانية الشكل يمكن ان تزداد لحد (53%) اكثر من التحمل الاقصى للعتبة الام(IPN140) مع اضافة فولاذ( صفائح مع حلقة فولاذية) بنسبة (13%) من الوزن الكلي للعتبة الام.

Listing 1 - 6 of 6
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (6)


Language

Arabic and English (3)

English (3)


Year
From To Submit

2018 (2)

2015 (1)

2012 (1)

2008 (1)

2007 (1)