تعیین مقدار توزیع تنش اطراف گشودگی پنج ضلعی در صفحات محدود

در این مقاله، توزیع تنش اطراف گشودگی پنج ضلعی در ورق همسانگرد محدود، تحت بارگذاری درون صفحه ای مطالعه شده است. روش به کار گرفته شده برپایه ی حلّ تحلیلیِ متغیّر مختلطِ موشخیلشویلی و نگاشت همنوا با فرض تنش صفحه ای می باشد. ورق، محدود (نسبت طول بزرگترین ضلع گشودگی به ورق، بزرگتر از 2.0)، همسانگرد و الاستیک خطّی درنظر گرفته شده است. روش حل به گونه ای است که با استفاده از تابع نگاشت همنوا ناحیه ی محدود خارج گشودگی پنج ضلعی در صفحه ی z به ناحیه محدود خارج گشودگی دایروی به شعاع واحد در صفحه ی ζ نگاشت می شود. برای محاسبه ی تابع تنش مربوط به صفحه ی محدود حاوی گشودگی پنج ضلعی، از جمع تابع تنش یک ورق نامحدود حاوی گشودگی پنج ضلعی و تابع تنش یک ورق محدود بدون گشودگی استفاده شده است. ضرایب مجهول در تابع تنش، با استفاده از روش حدّاقل مربّعات مرزی و اعمال شرایط مرزی مناسب به دست می آید. تأثیر پارامترهایی از قبیل انحنای گوشه های گشودگی، زاویه ی چرخش گشودگی، نسبت اضلاع ورق، نسبت اندازه ی گشودگی به ورق و نوع بارگذاری، به عنوان پارامترهای مؤثر بر توزیع تنش بررسی شده است. نتایج به دست آمده از حلّ تحلیلی با نتایج به دست آمده از روش اجزای محدود به کمک نرم افزار آباکوس، مطابقت خوبی را نشان می دهد. نتایج نشان می دهد که در بررسی توزیع تنش ورق هایی که نسبت طول ضلع گشودگی به کوچکترین طول ورق در آن ها بزرگتر از 2.0 است؛ استفاده از حلّ مربوط به ورق نامحدود با خطای زیادی همراه خواهد بود.