تحلیل استاتیکی ورق های چندلایه پیزوالکتریک با شرایط مرزی دلخواه ساده/گیردار

thesis
abstract

چکیده هدف اصلی این پایان‎نامه بسط و گسترش یک حل تحلیلی برای بررسی رفتار استاتیکی ورق های چندلایه‎ ترکیبی پیزوالکتریک مستطیل شکل با شرایط مرزی دلخواه ساده/گیردار، تحت تاثیر بارگذاری ترموالکترومکانیکی می باشد. حل تحلیلی حاضر بر اساس اصل بر هم نهی و تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول ورق ها بنا شده است. در این روش - بجای آنکه شرایط مرزی حاکم بر مسئله بطور کامل در نظر گرفته شود و به حل آن پرداخته شود - مسئله به چند بخش و زیرمجموعه تقسیم می شود. تعداد این بخش‎ها و زیرمجموعه ها متناسب با تعداد لبه‎های با شرایط مرزی گیردار خواهد بود. در هر زیر مجموعه، لبه گیردار حذف می شود و بجای آن یک لبه ساده قرار داده می شود. اما برای مدل کردن شرایط لبه گیردار قبلی، به لبه ساده جدید که جایگزین شده است، یک منتجه نیرو و ممان مکانیکی مجهول اعمال می شود. هر یک از این منتجه ها بصورت سری مثلثاتی فوریه با ضریب مجهول فوریه نوشته می شوند. این منتجه های مجهول بایستی بگونه ای معلوم شوند که همان شرایط لبه گیردار را برای ورق مدل سازی کنند. با استفاده از اصل حداقل انرژی پتانسیل کل، هر یک از جابجایی های تعمیم یافته، که بصورت سری های دوگانه مثلثاتی فوریه در نظر گرفته می شوند، بر‎حسب ضرایب مجهول فوریه بدست خواهند آمد. دلیل عدم نیاز به حل معادلات دیفرانسیل در روش حاضر اینست که منتجه های نیرو و ممان و نیز جابجایی های تعمیم یافته بصورت سری های مثلثاتی فوریه نوشته شده اند و بنابراین پس از جایگذاری آنها در معادله اصل حداقل انرژی پتانسیل کل و طی یک سری فاکتورگیری ها، معادلات تعادل ورق بصورت یک دسته معادلات جبری خطی ظاهر می شوند. با اعمال شرایط مرزی لبه گیردار، یعنی جابجایی و شیب صفر به معادلات بدست آمده، ضرایب مجهول فوریه مشخص می شوند. با جایگذاری این ضرایب مشخص شده فوریه در جابجایی های تعمیم یافته، این جابجایی ها نیز مشخص می شوند. با توجه به کاربرد گسترده مواد هدفمند در صنعت، روش حاضر برای تحلیل ورق های از جنس مواد هدفمند با شرایط مرزی دلخواه ساده/گیردار و بارگذاری ترمومکانیکی، نیز بسط داده می شود. نتایج بدست آمده از روش حاضر برای چند حالت مختلف با نتایج موجود در سایر مقالات معتبر و نیز روش اجزای محدود مقایسه گردیده است. این مقایسه نشان دهنده دقت بالای روش حاضر برای تحلیل چندلایه های پیزوالکتریک و ورق های از جنس مواد هدفمند است. نتایج نشان می دهد، این روش دارای نرخ سریع همگرایی است. ساده، قابل فهم بودن و عدم نیاز به حل معادلات دیفرانسیل پیچیده، از دیگر مزیت های این روش است. کلمات کلیدی: حل تحلیلی، شرایط مرزی دلخواه ساده/گیردار، بارگذاری ترموالکترومکانیکی، چندلایه پیزوالکتریک، تئوری برشی مرتبه اول.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

تحلیل استاتیکی ورق های چندلایه کامپوزیتی با لایه های پیزوالکتریک

در این پژوهش روش تحلیلی لوی برای موضوع خمش ورق های چندلایه کامپوزیتی شامل لایه های پیزوالکتریک بررسی شده است. به کمک این روش می توان چندلایه های ترکیبی متعامد و زاویه دار پادمتقارن مستطیلی شکل را که دو لبه موازی آنها مقید به تکیه گاه ساده و دو لبه دیگر آنها شرایط مرزی دلخواه دارند تحلیل کرد. معادلات تعادل بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول ورق ها استخراج و بر حسب نوع کلاس کریستالوگرافی لایه...

full text

تحلیل استاتیکی ورق‌های چندلایه کامپوزیتی با لایه‌های پیزوالکتریک

The Levy-type analytical solution is employed for the problem of bending of cross-ply and antisymmetric angle-ply piezoelectric hybrid laminated plates with at least two simply supported opposite edges. The governing equations of equilibrium are derived in the framework of the first-order shear deformation plate theory. The equations are classified according to the crystallography type of piezo...

full text

تحلیل استاتیکی ورق‌های چندلایه کامپوزیتی با لایه‌های پیزوالکتریک

در این پژوهش روش تحلیلی لوی برای موضوع خمش ورق‌های چندلایه کامپوزیتی شامل لایه‌های پیزوالکتریک بررسی شده است. به کمک این روش می‌توان چندلایه‌های ترکیبی متعامد و زاویه‌دار پادمتقارن مستطیلی شکل را که دو لبه موازی آنها مقید به تکیه‌گاه ساده و دو لبه دیگر آنها شرایط مرزی دلخواه دارند تحلیل کرد. معادلات تعادل بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول ورق‌ها استخراج و بر حسب نوع کلاس کریستالوگرافی لایه...

full text

تأثیرات شرایط مرزی دلخواه بر پاسخ ورق چندلایة کامپوزیتی تحت ضربة با جرم بزرگ و سرعت‌پایین

در این پژوهش، اثر شرایط مرزی دلخواه روی یک ورق چندلایة کامپوزیتی که تحت بار ضربه‌ای با جرم بزرگ و سرعت پایین قرار گرفته، بررسی شده است. هنگامی ضربه‌زننده جرم بزرگ تعریف می‌شود که نسبت جرم آن به جرم هدف بزرگتر از 2 باشد. به این منظور، تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی به عنوان میدان جابجایی ورق در نظر گرفته شده است. سپس با استفاده از ‌روش تحلیلی بر پایه‌ چند جمله‌ای‌های جبری مناسب و تابع وزنی گالرک...

full text

تحلیل استاتیکی ورق چندلایه کامپوزیتی با لایه های پیزوالکتریک به روش دیفرانسیل کوادراچر dq

در این تحقیق حل استاتیکی ورق کامپوزیتی چند لایه با لایه های پیزوالکتریک با استفاده از روش دیفرانسیل کوادارچر تعمیم یافته gdq، بررسی شده است. طول ورق مورد نظر محدود و توسط لایه های پیزوالکتریک، تحت عنوان حسگر و عملگر احاطه شده است. نظر به اینکه فقط ورق چند لایه با تکیه گاه های ساده در لبه ها دارای حل تحلیلی می باشد، بنابراین به منظور بررسی تاثیر شرایط تکیه گاهی مختلف در رفتار استاتیکی ورق باید ا...

15 صفحه اول

تحلیل استاتیکی پوسته‌های کامپوزیتی چندلایه هوشمند با در نظر گرفتن اثر برشی عملگر پیزوالکتریک با استفاده از روش ایزوژئومتریک

تحلیل‌های استاتیکی و ارتعاش آزاد پوسته‌های با شکل دلخواه چندلایه کامپوزیتی بر اساس روش تحلیل ایزوژئومتریک و با در نظر گرفتن تغییرشکل‌های برشی موضوع این مقاله است. در روش ایزوژئومتریک به کار رفته در این تحقیق از توابع پایه غیریکنواخت کسری بی- اسپلاین (نربز) از مرتبه‌‌های مختلف برای تعریف هندسه پوسته و نیز تقریب‌زدن متغیرهای مجهول استفاده شده است. برای احتساب تغییرشکل‌های برشی از نظریه برشی مرتبه...

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 فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023