Effect of Cutout Eccentricity on the Elastic Stability of Square Perforated Plates
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
This research investigates an elastic stability, in a form of buckling load, of a square plate with an eccentric square cutout by considering the effects of eccentricity and size of a cutout and loadings. Three size of square cutouts, three eccentric positions along x- and y-axes, and three type of loadings are considered. For boundary conditions, a simple support on all edges of the plates is prescribed. The problems are modeled and simulated by finite element program, Ansys. In most cases, the results show that larger holes decrease the stability of the plates, while loading the plate in compression along both axes causes the plate to be the most vulnerable. However, loading the plate in one axis and pulling it in the other results in the best stability or buckling capacity. It also shows that the eccentricity of the cutout in relation to the load affects the stability of the plate. In the case of uniaxial and biaxial compressive loads, the eccentric hole along the main compressive load increases plate stability. In contrast, the stability of the plates are decreased in the case of biaxial tension-compression load no matter direction of eccentricity along the loads. For the buckling mode, as expected, a higher mode, a higher buckling capacity can be achieved.
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
นโยบายการรับบทความ
กองบรรณาธิการวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น มีความยินดีรับบทความจากอาจารย์ประจำ และผู้ทรงคุณวุฒิในสาขาวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี ที่เขียนเป็นภาษาไทยหรือภาษาอังกฤษ ซึ่งผลงานวิชาการที่ส่งมาขอตีพิมพ์ต้องไม่เคยเผยแพร่ในสิ่งพิมพ์อื่นใดมาก่อน และต้องไม่อยู่ในระหว่างการพิจารณาของวารสารอื่นที่นำส่ง ดังนั้นผู้สนใจที่จะร่วมเผยแพร่ผลงานและความรู้ที่ศึกษามาสามารถนำส่งบทความได้ที่กองบรรณาธิการเพื่อเสนอต่อคณะกรรมการกลั่นกรองบทความพิจารณาจัดพิมพ์ในวารสารต่อไป ทั้งนี้บทความที่สามารถเผยแพร่ได้ประกอบด้วยบทความวิจัย ผู้สนใจสามารถศึกษาและจัดเตรียมบทความจากคำแนะนำสำหรับผู้เขียนบทความ
การละเมิดลิขสิทธิ์ถือเป็นความรับผิดชอบของผู้ส่งบทความโดยตรง บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ต้องผ่านการพิจารณากลั่นกรองคุณภาพจากผู้ทรงคุณวุฒิและได้รับความเห็นชอบจากกองบรรณาธิการ
ข้อความที่ปรากฏภายในบทความของแต่ละบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการเล่มนี้ เป็น ความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่าน ไม่เกี่ยวข้องกับสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น และคณาจารย์ท่านอื่น ๆ ในสถาบัน แต่อย่างใด ความรับผิดชอบด้านเนื้อหาและการตรวจร่างบทความแต่ละบทความเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใด ๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะต้องรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์มิให้นำเนื้อหา ทัศนะ หรือข้อคิดเห็นใด ๆ ของบทความในวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น ไปเผยแพร่ก่อนได้รับอนุญาตจากผู้นิพนธ์ อย่างเป็นลายลักษณ์อักษร ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
ผู้ประสงค์จะส่งบทความเพื่อตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น สามารถส่ง Online ที่ https://www.tci-thaijo.org/index.php/TNIJournal/ โปรดสมัครสมาชิก (Register) โดยกรอกรายละเอียดให้ครบถ้วนหากต้องการสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมที่
- กองบรรณาธิการ วารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
- ฝ่ายวิจัยและนวัตกรรม สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
เลขที่ 1771/1 สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น ซอยพัฒนาการ 37-39 ถนนพัฒนาการ แขวงสวนหลวง เขตสวนหลวง กรุงเทพมหานคร 10250 ติดต่อกับคุณพิมพ์รต พิพัฒนกุล (02) 763-2752 , คุณจุฑามาศ ประสพสันติ์ (02) 763-2600 Ext. 2402 Fax. (02) 763-2754 หรือ E-mail: JEDT@tni.ac.th
เอกสารอ้างอิง
P. S. Bulson, The Stability of Flat Plates. London, UK: Chatto & Windus, 1970.
F. Bloom and D. Coffin, Handbook of Thin Plate Buckling and Postbuckling. New York, NY, USA: Chapman & Hall/CRC, 2001.
R. M. Jones, Buckling of Bars, Plates, and Shells. Blacksburg, VA, USA: Bull Ridge Publishing, 2006.
S. Levy, R. M. Woolley, and W. D. Kroll, “Instability of simply supported square plate with reinforced circular hole in edge compression,” J. Res. Nat. Bureau of Standards, vol. 39, pp. 571–577, Dec. 1947.
M. P. Nemeth, “Buckling and postbuckling behavior of laminated composite plates with a cutout,” National Aeronautics and Space Administration, Washington, DC, USA, NASA Tech. Rep. 3587, 1996.
N. E. Shanmugam, “Thin-walled structural elements containing openings,” in Proc. 3rd Int. Conf. Thin-Walled Struct., Cracow, Poland, Jun. 2001, pp. 37–51.
R. Narayanan and F. Y. Chow, “Ultimate capacity of uniaxially compressed perforated plates,” Thin-Walled Struct., vol. 2, no. 3, pp. 241–264, 1984.
F.-Y. Chow and R. Narayanan, “Buckling of plates containing openings,” in Proc. 7th Int. Specialty Conf. Cold-Formed Steel Struct., St. Louis, MO, USA, Nov. 1984, pp. 39–53.
J. K. Paik, “Ultimate strength of perforated steel plates under edge shear loading,” Thin-Walled Struct., vol. 45, no. 3, pp. 301–306, Mar. 2007.
J. K. Paik, “Ultimate strength of steel plates with a single circular hole under axial compressive loading along short edges,” Ships and Offshore Struct., vol. 2, no. 4, pp. 355–360, 2007.
M. Yoshiki, Y. Fujita, A. Kawamura, and H. Arai, “Instability of plates with holes (1st report),” (in Japanese), J. Zosen Kiokai, vol. 1967, no. 122, pp. 137–145, 1967.
Y. Fujita, K. Yoshida, and H. Arai, “Instability of plates with holes (2nd Report),” (in Japanese), J. Soc. Naval Architects Japan, vol. 1969, no. 126, pp. 285–294, 1969.
K. M. El-Sawy and A. S. Nazmy, “Effect of aspect ratio on the elastic buckling of uniaxially loaded plates with eccentric holes,” Thin-Walled Struct., vol. 39, no. 12, pp. 983–998, Dec. 2001.
K. M. El-Sawy and M. I. Martini, “Elastic stability of bi-axially loaded rectangular plates with a single circular hole,” Thin-Walled Struct., vol. 45, no. 1, pp. 122–133, Jan. 2007.
E. Thammakornbunjut, P. Meelapchotipong, J. Pakpia, S. Tammapattaragul, and P. Limpitipanich, “Buckling of square plates with different central cutouts,” J. Eng. Digit. Technol. (JEDT), vol. 10, no. 2, pp. 13–20, 2022.
A. Milazzo et al., “Buckling and post-buckling of variable stiffness plates with cutouts by a single-domain Ritz method,” Thin-Walled Struct., vol. 182, 2023, Art. no. 110282, doi: 10.1016/j.tws.2022.110282.
J. Blesa Gracia and F. G. Rammerstorfer, “Increase in buckling loads of plates by introduction of cutouts,” Acta Mech., vol. 230, no. 8, pp. 2873–2889, 2019.
K. S. Subash Chandra, T. Rajannac, and K. Venkata Rao, “A parametric study on the effect of elliptical cutouts for buckling behavior of composite plates under non-uniform edge loads,” Latin Amer. J. Solids Struct., vol. 17, no. 8, 2020, Art. no. e330.
