การเปรียบเทียบชิ้นส่วนแผ่นพื้นพันธุ์ทางรับแรงดัด

Abstract

ระเบียบวิธีพันธุ์ทางนั้น จะสมมุติสนามความเค้น และสนามการกระจัดที่เป็นอิสระจากกัน แล้วหาเมตริกซ์สติฟเนส ด้วยหลัก การแปรผันของเฮลลิงเกอร์ไรส์เนอร์ในกรณีที่การกระจัดที่สมมุติเป็นการกระจัดภายในของ ชิ้นส่วน หากการกระจัดที่สมมุติเป็น การกระจัดที่ขอบของชิ้นส่วน จะหาเมตริกซ์สติฟเนสจากหลักการแปรผันของพลังงานศักย์เติมเต็ม จากหลักการดังกล่าวมีชิ้นส่วน แผ่นพื้นพันธุ์ทางรับแรงดัดถูกเสนอขึ้นมามากมาย และ สามารถนำมาจัดแบ่งออกได้เป็นหกกลุ่มด้วยกันคือ สี่เหลี่ยมสี่ขั้วที่สมมุติ การกระจัดภายในชิ้นส่วน สี่เหลี่ยมห้าขั้วที่สมมุติการกระจัดภายในชิ้นส่วน สี่เหลี่ยมแปดขั้วที่สมมุติการกระจัดภายในชิ้นส่วน สี่ เหลี่ยมเก้าขั้วที่สมมุติการ กระจัดภายในชิ้นส่วน สี่เหลี่ยมสี่ขั้วที่สมมุติการกระจัดที่ขอบของชิ้นส่วน และ กลุ่มอื่นๆที่ไม่สามารถจัด เข้ากลุ่มข้างต้นได้ เมื่อนำชิ้นส่วนมาทดสอบความแม่นของการกระจัดนั้นปรากฏว่า ส่วนใหญ่ความแม่นของการกระจัด จะอยู่ใน อัตรามากกว่าร้อยละ 90 และความแม่นของชิ้นส่วนจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงแม้ว่าชิ้นทดสอบจะมีการเปลี่ยนความหนา หรือ เปลี่ยนอัตราส่วนความกว้างต่อความยาว และการลู่เข้าของผลเฉลยนั้นจ ะไม่เป็นการลู่แบบทางเดียว ในการทดสอบความแม่นข องความเค้นนั้นปรากฏว่าส่วนใหญ่ชิ้นส่วนจะให้ความแม่นในอัตราเฉลี่ยมากกว่าร้อยละ 85 ในการทดสอบความยืนยง ปรากฏว่า มีชิ้นส่วนมีความยืนยงเป็นส่วนใหญ่ ส่วน การทดสอบแบบหย่อมนั้น ส่วนใหญ่ชิ้นส่วนจะไม่ผ่านการทดสอบ นอกจากนี้ยังได้ ทดสอบประสิทธิภาพทางคอมพิวเตอร์ของชิ้นส่วนเหล่านี้ด้วย จากผลการทดสอบปรากฏว่าคุณสมบัติในด้านต่างๆ ข้างต้นขึ้นอยู่กับการเลือกสนามการกระจัด และสนามความเค้นเป็น สำคัญ วิธีการที่ใช้ในการเลือกสนามความเค้นที่ดีคือ วิธีการพิจารณาโหมดการกระจัดธรรมชาติ ซึ่งอาศัยหลักการของค่าเจาะจง โดยการเลือกสนามความเค้นให้มีโหมดการกระจัดธรรมชาติครบบริบูรณ์ เพราะจะทำให้ชิ้นส่วนมีสนามความเค้นที่บริบูรณ์ และ เป็นการลดความเค้นสามัญที่สมมุติให้มีจำนวนน้อยที่สุดด้วย เพราะการสมมุติจำนวนความเค้นสามัญที่มากเกินไปนอกจากจะ ทำให้ชิ้นส่วน มีความแข็งแล้ว ยังทำให้เสียเวลาในการคำนวณมากขึ้น นอกจากนี้การใช้พหุนามกำลังต่ำในการสมมุติสนามความ เค้นจะทำให้ประหยัดการคำนวณด้วย ส่วนการเลือกของสนามการกระจัดนั้น ตัวคูณลากรองค์จะทำให้ค่าการ กระจัดของชิ้นส่วน แม่นขึ้น แต่จะทำให้เสียเวลาในการคำนวณมากขึ้น และจากผลการทดสอบเมื่อเรานำชิ้นส่วนทั้งหมดมาพิจารณาประสิทธิภาพ โดยรวมทุกด้านแล้วพบว่าชิ้นส่วนที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดคือ ชิ้นส่วนสี่เหลี่ยมสี่ขั้ว ที่สมมุติการกระจัดภายใน QHMID-OP ซึ่งผู้วิจัย ได้ทำการปรับปรุงจากชิ้นส่วน QHMID ที่เสนอโดย Dong และ ชิ้นส่วนสี่เหลี่ยมสี่ขั้วที่สมมุติการกระจัดภายใน QRDH -OP ซึ่งเป็น ชิ้นส่วนที่ปรับปรุงมาจากชิ้นส่วน QRDH ที่เสนอโดย Henshell