تحلیل رفتار دینامیکی تیرهای هدفمند مایل تحت جرم متحرک با استفاده از تئوری تیر تیموشنکو

در این پایان¬نامه رفتار دینامیکی تیرهای هدفمند تابعی مایل با شرایط مرزی دو سر ساده و دو سر گیردار تحت جرم متحرک با سرعت ثابت بر اساس تئوری برشی مرتبه¬ی اول مورد بررسی قرار گرفته¬است. علاوه بر نیروی وزن و شتاب اینرسی جرم متحرک، اثرات شتاب¬های کوریولیس و گریز از مرکز ناشی از جرم متحرک و نیز نیروی اصطکاک بین جرم و تیر با فرض غلتش و لغزش به طور همزمان، در نظر گرفته شده¬اند. خواص مادی تیر به طور پیوسته و بر اساس قانون توزیع توانی در راستای ضخامت تیر متغیر می¬باشد. به جای اینکه جرم متحرک روی لایه¬ی میانی تیر فرض شود، مطابق آنچه که در واقعیت اتفاق می¬افتد، روی لایه¬ی بالایی در نظر گرفته شده¬است. اثرات ناشی از جرم متحرک با استفاده از روش نیروی تماسی بر المانی که در هر لحظه جرم روی آن قرار گرفته¬است، اعمال می¬شوند. در مدل¬سازی تیر، روش سینماتیک و کارآمد المان محدود با بکار بردن المان¬های با هفت درجه آزادی که سه تای آن¬ها مربوط به جابجایی عرضی، دو تای آن¬ها جابجایی محوری و دو درجه آزادی مربوط به چرخش سطح مقطع تیر می¬باشند، استفاده شده¬است. پس از به¬دست آوردن معادلات حاکم برای یک المان، سرهم¬کردن و اعمال شرایط مرزی هندسی، معادلات حرکت مربوطه با استفاده از روش شتاب ثابت از دسته روش¬های انتگرال¬گیری عددی نیومارک حل شده و پاسخ¬های سیستم در هر مرحله زمانی به دست آمده¬اند. در ابتدا، نتایج عددی ارتعاش آزاد و مسائل ساده¬تر بار و جرم متحرک ارائه و به منظور اثبات صحت و دقت فرمولاسیون و روش حاضر، در صورت امکان با حل¬های دقیق یا سایر روش-های عددی موجود مقایسه شده است. تحلیل پارامتریک انجام شده برای محدوده وسیعی از سرعت¬ها و شاخص¬های مادی، چگونگی اثرات شاخص مادی تیر هدفمند، شتاب¬های کوریولیس و گریز از مرکز، در نظر گرفتن جرم روی لایه¬ی بالایی تیر، ضریب اصطکاک، جابجایی لایه¬های بالا و پایین تیر هدفمند، زاویه¬ی تیر با افق و سرعت جرم عبوری را بر روی پاسخ¬های دینامیکی نشان می¬دهد.