مدلسازی ریاضی و تحلیل رفتار ترموالاستیک محرک ها و تیرهای کامپوزیتی هوشمند، مرکب از لایه های آلیاژ حافظه دار تعبیه شده در یک ماده ماتریس

thesis
abstract

آلیاژهای حافظه دار ‏‎(sma)‎‏ موادی هستند که قابلیت بازیافت شکل اولیه خود را دارند، و این خاصیت بدلیل ایجاد یک تغییر فاز کریستالی در آنها بر اثر تغییر درجه حرارت، می باشد. در این رساله رفتار ترموالاستیک محرک ها و تیرهای کامپوزیتی ‏‎sma‎‏ مطالعه گردیده است. این سازه ها از تعبیه لایه های ‏‎sma‎‏ در یک ماده ماتریس ساخته شد، و با گرمایش این لایه ها فعال می شوند. رفتار آلیاژهای حافظه دار غیر خطی بوده و در مشخصه تنش - کرنش - دمای آنها حالت هیسترزیس وجود دارد. بعلاوه خواص دمای آنها با درجه حرارت متغیر است. همچنین به دلیل ایجاد کرنش های نسبتا بزرگ در این آلیاژها بهنگام بازیافت شکل، رفتار سازه ای متشکل از آنها به لحاظ هندسی غیر خطی است. این رفتارها غیر خطی مدلسازی سازه های کامپوزیتی ‏‎sma‎‏ را پیچیده می سازند. در این پژوهش ابتدا یک مدل ریاضی تقریبی بفرم صریح برای پاسخ ایستای یک نوع محرک کامپوزیتی ‏‎sma‎‏ با ساختار تیر با مقطع مستطیل تو خالی و با قابلیت تحرک در سه بعد، ارائه شده است. در ادامه یک فرمولبندی اجزا محدود دو بعدی برای تحلیل پاسخ گذرای تنش - کرنش - دما و تغییر شکل در محرک ها و تیرهای کامپوزیتی ‏‎sma‎‏ با قابلیت تغییر شکل در صفحه (دو بعدی) پیشنهاد شده است. این مدل اجزا محدود با بهره گیری از فرم ضعیف معادلات تعادل، بهمراه معادله بالانس انرژی در لایه های ‏‎sma‎‏ و استفاده از یک معادله مشخصه با خواص مادی متغیر و معادلات سینتیک تبدیل فاز در آلیاژ ‏‎sma‎‏ استخراج گردیده است. نتایج شبیه سازی این مدل دو بعدی با نتایج تجربی بدست آمده از آزمایشات بر روی یک نمونه آزمایشگاهی، مقایسه و صحت و دقت آن تحقق گردیده است. در ادامه، این فرمولبندی اجزا محدود به حالت محرکها و تیرهای با قابلیت جابجائی سه بعدی تعمیم و توسعه داده شده است. در فصل پایانی این رساله، با وارد کردن اثرات اینرسی، یک مدل اجزا محدود بمنظور تحلیل پاسخ ترمو - الاستودینامیکی تیرهای کامپوزیت ‏‎sma‎‏، استخراج گردیده است. این فرمولبندی قادر است رفتار ارتعاشی این سازه ها را در حالت فعال و غیر فعال مدلسازی نماید. در این تحقیق، هر یک از مدلهای تئوری توسعه داده شده، بر روی مثالی اعمال گردیده و نتایج عددی حاصله در نمودارهائی ارائه شده اند. همچنین تاثیر پارامترهای مختلف بر روی پاسخ سازه مطالعه و بررسی گردیده است.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

یک مدل اجزاء محدود غیر خطی برای محرک ها و تیرهای کامپوزیتی هوشمند شده با لایه های آلیاژ حافظه دار

در این مقاله یک مدل اجزاء محدود جامع برای تحلیل پاسخ گذرا و ماندگار محرک ها و تیر های هوشمند با ساختار کامپوزیتی متشکل از المنت های آلیاژ حافظه دار (SMA) تعبیه شده در یک ماده ماتریس و دارای درجات آزادی و قابلیت تحرک در سه بعد ، ارائه شده است . بدلیل وجود تنش های برشی و خیز نسبتا بزرگ در این سازه ها ، مدلسازی بر اساس یک تئوری پیشرفته برای تیرها و با فرض میدان کرنش غیر خطی ون – کارمن انجام گرفته ...

full text

مدلسازی ریاضی و تحلیل رفتار یک نوع محرک SMA مرکب از آلیاژ حافظه دار و الاستومر در شرایط ایستا

محرک های SMA نوع جدیدی از کاراندازهای نیرو-جابجایی هستند که در آنها از ویژگی بازیافت شکل آلیاژهای حافظه دار بمنظور تولید نیرو و جابجایی بهره گرفته میشود. در این مقاله برای پاسخ سازه ای ایستای یک نوع محرک SMA به تحریک حرارتی یک مدل ریاضی ارائه گردیده است. این محرک دارای ساختار تیر لایه ای مرکب با مقطع مستطیل توخالی متشکل از لایه های آلیاژ حافظه دار و الاستومر میباشد و قابلیت حرکت و اعمال نیرو در...

full text

یک مدل اجزاء محدود غیر خطی برای محرک ها و تیرهای کامپوزیتی هوشمند شده با لایه های آلیاژ حافظه دار

در این مقاله یک مدل اجزاء محدود جامع برای تحلیل پاسخ گذرا و ماندگار محرک ها و تیر های هوشمند با ساختار کامپوزیتی متشکل از المنت های آلیاژ حافظه دار (sma) تعبیه شده در یک ماده ماتریس و دارای درجات آزادی و قابلیت تحرک در سه بعد ، ارائه شده است . بدلیل وجود تنش های برشی و خیز نسبتا بزرگ در این سازه ها ، مدلسازی بر اساس یک تئوری پیشرفته برای تیرها و با فرض میدان کرنش غیر خطی ون – کارمن انجام گرفته ...

full text

مدلسازی ریاضی و تحلیل رفتار یک نوع محرک sma مرکب از آلیاژ حافظه دار و الاستومر در شرایط ایستا

محرک های sma نوع جدیدی از کاراندازهای نیرو-جابجایی هستند که در آنها از ویژگی بازیافت شکل آلیاژهای حافظه دار بمنظور تولید نیرو و جابجایی بهره گرفته میشود. در این مقاله برای پاسخ سازه ای ایستای یک نوع محرک sma به تحریک حرارتی یک مدل ریاضی ارائه گردیده است. این محرک دارای ساختار تیر لایه ای مرکب با مقطع مستطیل توخالی متشکل از لایه های آلیاژ حافظه دار و الاستومر میباشد و قابلیت حرکت و اعمال نیرو در...

full text

تحلیل غیرخطی رفتار ترمومکانیکی مواد مرکب فعال شده بوسیله الیاف آلیاژ حافظه دار

رفتار عمومی ترمومکانیکی مواد مرکب تقویت­شده با الیاف آلیاژ حافظه­دار با استفاده از یک روش تحلیلی میکرومکانیکی سه­بعدی به­منظور درنظرگرفتن  اثر فعال­شدن الیاف پیش­بینی می­شود. کامپوزیت به­واسطه این روش میکرومکانیکی می­تواند تحت بارگذاری­های عمومی مکانیکی شامل بارگذاری عمودی و برشی و همچنین حرارتی قرار بگیرد که نهایتاً سبب فعال­شدن الیاف آلیاژ حافظه­دار در زمینه پلیمری می­گردد. با توجه به قابلیت­ه...

full text

Degenerate Four Wave Mixing in Photonic Crystal Fibers

In this study, Four Wave Mixing (FWM) characteristics in photonic crystal fibers are investigated. The effect of channel spacing, phase mismatching, and fiber length on FWM efficiency have been studied. The variation of idler frequency which obtained by this technique with pumping and signal wavelengths has been discussed. The effect of fiber dispersion has been taken into account; we obtain th...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تهران

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023