کاهش وزن قطعات و افزایش مقاومت آنها در برابر خوردگی، کاربرد آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم را در صنایع خودرو با اهمیت کرده است. این آلیاژها در دمای اتاق شکل پذیری پایینی دارند. هیدرفرمینگ گرم لوله فرآیندی است که افزایش شکل پذیری این آلیاژها را با بالا بردن دمای فرآیند شکل دهی امکان پذیر می سازد. در این پایان نامه با استفاده از روش اجزای محدود به صورت سه بعدی و با بکارگیری المان پوسته ای و با فرض همسانگرد بودن ماده، شبیه سازی هایی برای فرآیند هیدروفرمینگ گرم لوله از جنس آلومینیوم انجام شد. برای تعیین خصوصیات ماده در دماهای متفاوت از آزمون کشش تک محوری استفاده و همچنین برای منحنی فشار اولیه ورودی به نرم افزار از روابط موجود برای هیدروفرمیگ سرد لوله استفاده شد. برای ارزیابی شبیه سازی های عددی، یک مجموعه هیدروفرمینگ لوله با قابلیت کنترل فشارداخلی، تغذیه محوری و دمای فرآیند طراحی و ساخته شد و مقایسه ای بین نتایج حاصل از شبیه سازی و کار تجربی انجام شد. در این پایان نامه منحنی های فشار هیدروفرمینگ سرد با جایگذاری خواص مکانیکی در دمای بالا به عنوان منحنی های اولیه در نظر گرفته شد که برای بهبود منحنی های فشار در دماهای متفاوت، توزیع تنش و ضخامت و بروز عیوبی مانند چروکیدگی و نازک شدگی در حالت های متفاوت تغذیه محوری مورد بررسی قرار گرفت. که از نتایج مهم این پایان نامه منحنی های بهبود یافته فشار برای هیدروفرمینگ گرم لوله می باشد. نتایج عددی و تجربی نشان داد که با افزایش دمای فرآیند می توان میزان بالج لوله های آلومینیومی را افزایش داد و توزیع ضخامت در ناحیه شکل دهی را بهبود بخشید.

در این رساله به بررسی مقاومت به ضربه و قابلیت جذب انرژی در سازه های لانه زنبوری با سلولهای پر شده از فوم از روشهای تئوری ، تجربی و عددی پرداخته شده است. برای این منظور با استفاده از روش انرژی و با مساوی قرار دادن نرخ انرژی تلف شده در یک ساختار لانه زنبوری با نرخ کار خارجی انجام گرفته بر روی لانه زنبوری، روابطی برای پیش بینی نیروی لحظه ای چین خوردگی در لانه زنبوریهای تک سلوله مربعی و مستطیلی، لانه زنبوریهای چهارسلوله مربعی، لانه زنبوریهای تک سلوله شش گوش، لانه زنبوریهای مربعی و مستطیلی پرشده از فوم پلی اورتان، و نیز ماکزیمم نیروی چین خوردگی در لانه زنبوریهای تک سلوله مربعی و مستطیلی توخالی محاسبه شده است. سپس تستهایی توسط دستگاه سقوط وزنه و دستگاه تست کشش و فشار بر روی ستونها و لانه زنبوریهای 63 سلوله توخالی و پرشده از فوم پلی اورتان با سرعتهای مختلف انجام شده است و دیاگرام نیروی لحظه ای چین خوردگی برحسب تغییرمکان محوری ستون در هر تست بدست آمده است. سپس برخی از نمونه های آزمایشی، به کمک نرم افزار abaqus شبیه سازی عددی شده اند. نتایج روابط تئوری محاسبه شده در این رساله با نتایج تستهای تجربی انجام شده توسط نویسنده رساله و نیز توسط دیگر محققین و نیز با نتایج تحلیلهای عددی مقایسه شده است که مطابقت خوبی را نشان می دهد. در پایان، پیشنهادهایی برای انجام ادامه پژوهش در این زمینه توسط دانشجویان دیگر، ارائه شده است.

بررسی و تحلیل برخورد و نفوذ پرتابه ها در اهداف فلزی یا غیر فلزی از جمله موضوعاتی است که دانشمندان و پژوهشگران مختلف به عنوان موضوعات تحقیقاتی در حوزه های صنایع نظامی و غیر نظامی به آن توجه می کنند. طراحی و ساخت زره های مقاوم در برابر برخورد و نفوذ، طراحی و ساخت پرتابه های با قدرت تخریب بالا و اکتشافات نفتی و ... از کاربردهای این مسئله می باشند. در این خصوص یکی از زیر مجموعه های این موضوع نفوذ پرتابه های تخت در اهداف فلزی نازک یا متوسط و با فرض ایجاد پلاگ در هدف می باشد. از آن جاییکه مدلهای تحلیلی ارائه شده توسط دیگر محققین دارای محدودیتها و فرضهای ساده شونده ای مانند در نظر نگرفتن اثر دیشینگ در برخورد عمودی همراه با معادلات دیگر نفوذ، صرفنظر از امواج تنش انعکاسی در مرز بین لایه ها، محدود بودن مدل تحلیلی به رفتار خاصی از ماده و مواردی دیگر، در این رساله مدلهای تحلیلی جدیدی برای "نفوذ عمودی پرتابه های تغییر شکل پذیر تخت در اهداف فلزی یک لایه و با فرض ایجاد پلاگ و تغییر شکل یا دیشینگ هدف"، "نفوذ عمودی پرتابه های تغییر شکل پذیر تخت در اهداف فلزی چند لایه در تماس و بدون تماس و با فرض ایجاد پلاگ و دیشینگ هدف" و "نفوذ مایل پرتابه های تغییر شکل پذیر تخت در اهداف فلزی چند لایه و با فرض ایجاد پلاگ و صرفنظر از دیشینگ هدف" ارائه شده است. در این مدلهای تحلیلی انتشار امواج تنش پلاستیک طولی در پرتابه، محوری در پلاگ و عرضی در ناحیه دیشینگ هدف به عنوان معیاری برای تغییر شکلها یا شکل گیری پرتابه، پلاگ و ناحیه دیشینگ هدف در نظر گرفته شده است. در حالت برخورد عمودی به اهداف یک لایه مراحل نفوذ و ایجاد پلاگ در 9 مرحله تعریف شده است. این تعریف در مدلهای ارائه شده توسط ونکسیو و فعلی دارای 6 مرحله بود. همچنین برخلاف مدلهای تحلیلی قبلی که رفتار ماده هدف و پرتابه در ابتدا به عنوان فرضیاتی مطرح و با آن فرضیات مدلسازی انجام شده است؛ در استفاده از روابط ارائه شده در این رساله، می توان آنها را بر مبنای هر نوع مدل ماده ای که رفتار تنش کرنش را برای پرتابه و هدف نشان می دهد، حل نمود. در حالت برخورد عمودی به اهداف چند لایه نیز، بازگشت و عبور موج تنش پلاستیک از یک پلاگ به پلاگ دیگر در نظر گرفته شده است.با تهیه برنامه کامپیوتری، نتایج برای سرعت باقیمانده پرتابه و پلاگ، میزان دیشینگ هدف، تغییر طول پرتابه، زمان نفوذ و ضخامت پلاگ استخراج و برای بررسی صحت روابط ارائه شده با نتایج تجربی سایر محققین مقایسه شده اند. با مقایسه نتایج می توان تطابق خوبی را بین نتایج تجربی و تحلیلی مشاهده نمود. برای بررسی آن دسته از پارامترهای نفوذ که نمی توان آنها را در آزمایشهای تجربی تعیین کرد و همچنین برای تحلیل تغییرات زمانی آنها مدلسازی عددی نیز در محیط نرم افزار ls-dyna انجام شده است و نتایج حاصل با مقادیر تجربی و تحلیلی مقایسه گردیده شده است.

چندلایه های الیافی فلزی با تقویت کننده های رشته ای (fml) نسل جدیدی از کامپوزیت های هیبریدی هستند که متشکل از لایه های فلزی نازک به همراه لایه های کامپوزیتی می باشند. glare دسته-ای از این گروه است که در سازه های پیشرفته هوا فضایی بکار می رود. این چندلایه ها متشکل از صفحات نازک آلومینیومی به همراه صفحات کامپوزیتی از جنس شیشه و اپوکسی است. مقاومت بالای این ماده در مقابل خستگی و ضربه باعث شده است که کاربرد فراوانی در صنایع هوافضا داشته باشد. در این پایان نامه دو سری آزمایش انجام شده است که در سری اول آن تاثیر نسبت ضخامت ورقهای آلومینیوم به ضخامت لایه های کامپوزیتی و در سری دوم تاثیر تغییر ضخامت ورقهای آلومینیوم در لایه های مختلف بر سرعت حد بالستیک و انرژی نفوذ مخصوص (انرژی نفوذ بر واحد چگالی سطح) بررسی شده است. برای سری اول آزمایشها glare با دو لایه آلومینیوم و برای سری دوم، glare با سه لایه آلومینیوم انتخاب شده و برای کاهش تعداد آزمایشها در سری دوم، از طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شده است. در ساخت قطعات از لایه های آلومینیومی 2024-t3 و الیاف شیشه تکجهته نوع e و رزین اپوکسی و سخت کننده سردکار و روش لایه گذاری دستی استفاده شده است. پس از لایه گذاری نیز قطعات زیر پرس و تحت فشار قرار می گیرند. در نهایت نمونه های ساخته شده، با استفاده از دستگاه تفنگ گازی تست ضربه بالستیک می شوند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که در یک چندلایه ای با تعداد لایه های آلومینیوم و شیشه ـ اپوکسی یکسان، هر چه لایه های آلومینیوم نازکتر و لایه های شیشه ـ اپوکسی ضخیمتر باشند، انرژی نفوذ مخصوص بیشتر بوده و قطعه بهینه تر است. همچنین این نتیجه بدست آمده است که در یک glare سه لایه برای افزایش سرعت حد بالستیک آن، بایستی دو لایه جلو و پشت نازک و لایه میانی ضخیم باشد. اما برای داشتن مقاومت بیشتر در عین سبک بودن، یعنی انرژی نفوذ مخصوص بالاتر داشتن، بایستی هر سه لایه نازک باشد. در ضمن با استفاده از نتایج، افزایش مقاومت الیاف شیشه در نرخ کرنشهای بالا نیز نشان داده شده است. در ادامه با استفاده از نرم افزار ls-dyna ضربه بالستیک بر روی چندلایه ای glare شبیه سازی شده و نتایج آن با نتایج عملی یک نمونه آزمایش مقایسه شده است.

سازه های کامپوزیتی در حوزه سازه های پیشرفته و نوین در طراحی مهندسی می باشند و به دلیل ویژگی هایی چون نسبت استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی، امکان ساخت قطعات با اشکال پیچیده، تنوع مواد و روش های ساخت، امکان ترکیب خواص بهینه و وزن کم را دارند، از نظر بررسی و طراحی و ساخت برای قطعات تحت بارگذاری دینامیکی وضربه ای ضرورت پیدا می کنند. در این راستا به صورت تجربی وعددی به کمک نرم افزارls-dyna، تغییر شکل سه بعدی گذرای، ورق کامپوزیتی با 10 لایه شیشه-اپوکسی در اشکال مربعی، مثلث متساوی الضلاع، دایره ای و شش ضلعی در لایه چینی های ، نوع a، ، نوع b ، ، نوع c و ، نوع d ، تحت برخورد پرتابه کروی فولادی به قطر 7/8 میلی متر و وزن 71/2 گرم با سرعت 280 متربرثانیه قرارگرفتند. دراین بررسی ها ورق های کامپوزیتی با اشکال هندسی ولایه چینی های متفاوت دارای وزن ومساحت یکسانی می باشند و هدف ها توسط مهارکننده ها، بر مبنای فشار دو صفحه فولادی سازگار با شکل هندسی هدف بر روی ورق کامپوزیتی، مهار ونگهداری شدند. در طی آزمایش تجربی دیده شده که بیشترین میزان جذب انرژی مربوط به شکل مربعی از نوع a می باشد، که8/99 درصد( بین 90 تا 100 درصد) جذب انرژی داشته است. کمترین میزان جذب انرژی مربوط به شکل مثلثی نوع d می باشد، که 4/58 درصد(بین 50-60 درصد) جذب انرژی داشته است. در بین شکل های مربعی بیشترین جذب انرژی مربوط به نوع a و کمترین مربوط به نوع b می باشد.در بین شکل های شش ضلعی بیشترین جذب انرژی مربوط به نوع a,b و کمترین مربوط به نوع c می باشد. در بین شکل های دایره ای بیشترین جذب انرژی مربوط به نوع d و کمترین مربوط به نوع b می باشد.در بین شکل های مثلثی بیشترین جذب انرژی مربوط به نوع c و کمترین مربوط به نوع d می باشد. در بین لایه چینی های نوع a بیشترین جذب انرژی مربوط به شکل مربعی وکمترین مربوط به شکل دایره ای است.در بین لایه چینی های نوع b بیشترین جذب انرژی مربوط به شکل مثلثی وکمترین مربوط به شکل دایره ای است. در بین لایه چینی های نوع c بیشترین جذب انرژی مربوط به شکل مربعی وکمترین مربوط به شکل شش ضلعی است. در بین لایه چینی های نوع d بیشترین جذب انرژی مربوط به شکل مربعی وکمترین مربوط به شکل مثلثی است. همچنین در بررسی بیشترین میزان خرابی، کمترین مساحت خرابی کلی مربوط به شکل مربع نوع c می باشد. بیشترین مساحت خرابی کلی مربوط به شکل دایره نوع d می باشد. در بررسی به کمک ls-dynaدر مقایسه با نتایج تجربی دیده شد که،. میزان خطا در اکثریت نتایج بسیار کم می باشد. در نهایت می توان اثر شکل هندسی را بر مبنای محیط شکل هندسی و طول الیاف ها در هر شکل هندسی در میزان کرنش موثر دانست. از طرفی حضور چند لایه با جهت گیری یکسان( نوع a,b) تاثیرات شکل هندسی را بر روی نرخ کرنش کاهش می دهد، ومیزان تخریب نیز کاهش پیدا می کند ، که در نقطه مقابل حضور لایه های با جهت گیری های متفاوت (نوع c ،d ) تاثیرات شکل هندسی را بر روی کرنش افزایش می دهد، و میزان لایه لایه شدگی را نیز افزایش می دهد.بیشترین مساحت تخریب شده ورودی وخروجی مربوط به لایه چینیd می باشد که علت این امر در اختلاف72 درجه ای هر لایه نسبت به لایه دیگر وایجاد یک سطح گسترده لایه لایه شدگی می باشد، که اشکال هندسی مربعی ودایره ای با تاثیرات لبه ای خود که ناشی از محیط پیرامون خود می باشند به این امر دامن بیشتری می زنند. وجود تنوع در مساحت خرابی ورودی، خروجی ومیانی، ومیزان سرعت خروجی پرتابه، نشان دهنده اثر متقابل شکل هندسی ولایه چینی بر روی سازه می باشد

در این پایان نامه به بررسی نفوذ بالستیک در کامپوزیت ها و کامپوزیت های تقویت شده با نانولوله های کربنی پرداخته شده است. در این پژوهش ابتدا به بررسی رفتار بالستیک کامپوزیت های بافته شده دو بعدی پرداخته شده است. مدل تحلیلی ارائه شده بر اساس تئوری امواج است. انواع مکانیزم های جذب انرژی حین ضربه بالستیک تعیین شده اند. این مکانیزم ها عبارتند از: تشکیل مخروط در صفحه پشتی هدف، کشش در الیاف اصلی، تغییر شکل الیاف فرعی، جدایش لایه ها، ترک خوردن ماتریس، برش پلاگ و اصطکاک حین نفوذ. برای تک تک مکانیزم ها یک رابطه تحلیلی ارائه شده است. در هر بازه زمانی، انرژی جذب شده و در نتیجه کاهش سرعت پرتابه محاسبه شده است. حل بر اساس خواص ماده هدف در نرخ کرنش های بالا و پارامتر های هندسی پرتابه محاسبه شده است. مدل تحلیلی ارائه شده سرعت حد بالستیک، شعاع مخروط تشکیل یافته و شعاع منطقه آسیب دیده را پیش بینی می کند. در ادامه تأثیر شعاع انحنا نوک پرتابه های سر کروی به صورت عددی بررسی شده است. برای این منظور سایر پارامتر های پرتابه مانند قطر و جرم، یکسان در نظر گرفته شده است. تغییرات شعاع انحنا تغییر در رفتار نفوذ را نشان می دهد. در پایان نیز اثر نانولوله های کربنی بر خواص مکانیکی کامپوزیت های زمینه پلیمری بررسی شده است. در این قسمت با ساخت نمونه هایی با درصدهای متفاوت از نانولوله ها به بررسی مقاومت کششی و نفوذ آنها پرداخته شده است.

هدف از این رساله ارائه یک مدل پیشنهادی ترکیبی تخریب- ویسکوپلاستیسیته جهت بررسی رفتار بتن تحت نرخ کرنش های بالا بهمراه برطرف کردن ناسازگاری های موجود در مدل های تحلیلی کلاسیک مانند وابستگی به مش بندی، محلی شدن تخریب و غیریکتایی جواب می باشد. مدل های رفتاری کلاسیک را می توان در سه گروه پلاستیسیته، تخریب و پلاستیسیته- تخریب دسته بندی نمود. مدل های پلاستیسیته بدلیل عدم استفاده از فرمولاسیون وابسته به نرخ بارگذاری، با شروع فرآیند نرم شوندگی وابسته به مش بندی بوده و پاسخ یکتایی نخواهند داشت. علاوه بر این، بدلیل عدم درنظر گرفتن فرآیند تخریب قادر نیستند از دست رفتن پیوستگی ماده را بدرستی پیش بینی نمایند. مدل های تخریب نیز به تنهایی برای توصیف فرآیندهای برگشت ناپذیر مناسب نمی باشد. مدل های پلاستیسیته- تخریب مشکلات مدل های قبل را ندارند ولیکن ناسازگاری های ناشی از نرم شوندگی و محلی شدن تخریب همچنان وجود دارد. همچنین بدلیل عدم استفاده از فرمولاسیون وابسته به نرخ، برای بررسی رفتار بتن تحت نرخ بارگذاری بالا مناسب نمی باشند. یکی از تئوری های مناسب جهت بررسی رفتار مواد در نرخ کرنش های بالا و برطرف کردن ناسازگاری های ناشی از فرمولاسیون عدم وابسته به نرخ، تئوری ویسکوپلاستیسیته می باشد. مدل پیشنهادی تخریب- ویسکوپلاستیسیته در این رساله با استفاده از ترکیب تئوری ویسکوپلاستیسیته و فرمولاسیون غیرمحلی تخریب، علاوه بر اینکه ناسازگاری های ناشی از فرمولاسیون غیروابسته به نرخ را برطرف می کند ناسازگاری های ناشی از محلی شدن تخریب را نیز مرتفع می نماید. همچنین مدل پیشنهادی با تفکیک بین تخریب فشاری و کششی، قادر است رفتار متفاوت تخریب بتن تحت فشار و کشش را بخوبی پیش بینی نماید. مدل پیشنهادی بصورت زیربرنامه مدل رفتاری ماده در نرم افزار آباکوس پیاده سازی شده و برای شبیه سازی تست میله هاپکینسون استفاده شده است. توانایی و صحت مدل پیشنهادی در برطرف سازی ناسازگاری هایی که اشاره شد، با مقایسه نتایج حل وابسته به زمان و غیروابسته به زمان و حل ترکیبی و غیرترکیبی بصورت عددی بررسی شده است. سپس با استفاده از آزمایش میله هاپکینسون، توانایی مدل پیشنهادی در شبیه سازی و پیش بینی اثر پارامترهای نرخ کرنش، نسبت منظر، فشار محصورکننده و ضریب اصطکاک بررسی شده است. مقایسه نتایج بدست آمده از حل عددی و نتایج تجربی نشان می دهد مدل پیشنهادی نه تنها ناسازگاری های مدل های تحلیلی کلاسیک را برطرف نموده، بلکه همخوانی خوبی بین نتایج پیش بینی شده توسط مدل پیشنهادی و نتایج تجربی مشاهده می شود.

یکی از روش های جدید که اخیراً مورد توجه محققان بوده، استفاده از نانو ذرات برای تقویت کامپوزیت ها است که در عین حال که در وزن سازه تغییری ایجاد نمی کند خواص مکانیکی و فیزیکی آن را بهبود می بخشد. یکی از این مواد صفحات سیلیکاتی نانوکِلی است که به علت خصوصیات شکلی و شیمیایی منحصر به فرد، کاربرد گسترده ای در صنایع پیدا کرده است. در این تحقیق تأثیر نانوکِلی در رفتار کامپوزیت هیبریدی اپوکسی/الیاف شیشه ی بافتی در مقابل ضربه ی بالستیک پرتابه ی سرتخت بررسی شده است. نمونه های هیبریدی که در این تحقیق ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفته با روش جدید قالبگیری با انتقال رزین به کمک خلاء ساخته شده است. نتایج آزمون های کشش و خمش بر روی نمونه های هیبریدی ساخته شده نشان از بهبود این خواص در مقایسه با نمونه ی شاهد دارد. آزمون ضربه ی بالستیک بر روی نمونه های ساخته شده نشان داده است که با افزایش نانوکِلی کارایی بالستیکی نمونه ها در ابتدا کاهش پیدا کرده ولی پس از افزایش تا درصد خاصی، خواص بالستیکی افزایش پیدا کرده است.استحکام کششی و مدول الاستیک برای نمونه ی هیبریدی با 3% نانوکِلی نسبت به نمونه ی بدون نانوکِلی به ترتیب 11% و 15% افزایش داشته است واستحکام خمشی نمونه با 3% نانوکِلی ، نسبت به نمونه ی بدون نانوکِلی 11% افزایش داشته و مدول خمشی نمونه ی با 5% نانوکِلی ، نسبت به نمونه ی بدون نانوکِلی 48% افزایش داشته و سرعت حد بالستیک برای نمونه 5% نانوکِلی تا 12% افزایش داشته است.

با توجه به اهمیت روزافزون کاهش وزن در صنایع، تحقیقات گسترده ای جهت توسعه ی روش هایی که بتوان وزن قطعات تولیدی را، همزمان با افزایش استحکام، کاهش داد انجام شده است. یکی از روش ها یی که اخیرا بسیار مورد توجه قرارگرفته هیدروفرمینگ گرم لوله می باشد. یکنواختی پروفیل دمایی در این فرآیند در تغییر شکل یکنواخت لوله بسیار موثر بوده و نتیجتا واضح است که سیستم گرمایشی مورد استفاده دراین فرآیند از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به همین منظور در این پایان نامه با بررسی سیستم های حرارتی و عایق کاری ارائه شده توسط دیگر محققین و استفاده از تکنیک های آنالیز مقیاسی و همچنین شبیه سازی کامپیوتری، سیستم های حرارتی که بتوانند پروفیل دمایی یکنواختی در سطح لوله ایجاد کنند، پیشنهاد شده اند. با توجه به نتایج شبیه سازی های انجام شده دو سیستم از بین سیستم های پیشنهادی ساخته شده و نتایج حاصل از این دو طرح با یکدیگر مقایسه شده اند.نتایج حاصل از شبیه سازی های انجام شده و همچنین آزمایش های انجام شده نشان دهنده ی این امر بوده اند که گرمایش لوله به صورت مجزا و با استفاده از نازل هیترها پروفیل دمایی دمایی یکنواخت تری بدست می دهد. همچنین جایگزین کردن کفشک های زیرین با کفشک هایی از جنس سرامیک نیز در کاهش اثرات جابجایی طبیعی و یکنواخت شدن توزیع دما موثر می باشد.

مکانیک نفوذ پرتابه در هدف یکی از شاخه های مکانیک ضربه است و مبنای مهمی در طراحی صفحات زرهی مقاوم در برابر نفوذ پرتابه ها بشمار می آید. یکی از راه حل های بررسی مسئله نفوذ، استفاده از مدل های تحلیلی است که همراه با تست های تجربی و شبیه سازی عددی می تواند به شناخت این پدیده کمک نماید. لزوم تجهیزات، هزینه و زمان قابل توجه در روش های تجربی و عددی سبب شده است که مدل های تحلیلی همواره مورد توجه محققین قرار گیرد. در تحقیق حاضر به بررسی اثرات چرخش غیرمحوری پرتابه در پدیده نفوذ پرداخته می شود. تنها مدل تحلیلی موجود در این زمینه، مدل لی و گلداسمیت می باشد که مبنای کار این پایان نامه قرار گرفته است. از فرضیات ساده شونده در مدل ذکر شده، یکی صرف نظر کردن از تغییر شکل پرتابه است که می تواند به دو صورت فرسایش و قارچی شکل شدن پرتابه مدل شود، و دیگری نادیده گرفتن اثر نیروی اصطکاک در حین نفوذ می باشد. در مدل تحلیلی جدید با در نظر گرفتن پرتابه بصورت تغییر شکل پذیر با استفاده از تئوری انتشار امواج تنش پلاستیک، بر اساس مدل تحلیلی ونکسیو و اعمال اثرات نیروی اصطکاک بعنوان یک عامل بازدارنده در برابر حرکت پرتابه و نیز به کمک معادله بقای اندازه حرکت و معادلات حرکت نیوتن، نتایجی ارائه می شود که انطباق بسیار خوبی با داده های حاصل از آزمایش های تجربی لی و گلداسمیت دارد.

با توجه به جایگاه تثبیت شده ی فرایند شکل دهی لوله به روش هیدروفرمینگ، و تولید قطعات مختلف و مورد نیاز خصوصا در صنایع خودروسازی، تحلیل و بررسی فرایند از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. در سالیان اخیر، پژوهش های متعددی در زمینه ی تحلیل و بررسی پارامترهای اثر گذار در طول فرایند انجام پذیرفته است. علاوه بر آن، جهت حذف فرایند تولید قطعات به روش سعی و خطا، مطالعات زیادی در خصوص استفاده از روش های مختلف بهینه سازی برای بهینه کردن مسیرهای بارگذاری در فرایند، صورت گرفته است. در همین راستا، در پژوهش حاضر، با بکارگیری الگوریتم تبرید تدریجی به عنوان روش بهینه سازی، مسیر بهینه ی بارگذاری در طول فرایند به دست آمده است. برای این منظور، با ترکیب کد اجزای محدود سازه ای غیر خطی ansys/ ls-dyna و بسته بهینه سازی که در نرم افزار matlab نوشته شده، بهینه سازی و تحلیل به صورت همزمان انجام پذیرفته است. تابع هدف، بیشترین سازگاری لوله به شکل داخلی قالب در نظر گرفته شده است. مسیرهای بارگذاری به سه صورت مختلف بالجینگ مقید، بالجینگ آزاد و ترکیب فشار داخلی و نیروی محوری مورد بررسی قرار گرفته است. به عنوان معیار شکست، از معیار نازک شدگی و حداکثر تنش ون- میسز به صورت همزمان در طول شبیه سازی و تحلیل استفاده شده است. در کد نوشته شده با استفاده از زبان پارامتریک نرم افزار ansys، امکان استفاده از قالب و لوله های مشابه با اندازه وجنس متفاوت در اختیار کاربر قرار داده شده است. هم چنین کاربر می تواند برخی از پارامترهای تاثیرگذار در فرایند شکل دهی نظیر اصطکاک و پارامترهای بهینه سازی را تغییر داده، و بنابراین نیاز به حضور کارشناس یا متخصص حذف خواهد شد. برای اثبات این امر، نتایج با مقالات موجود نیز اعتبارسنجی شده است. در پایان، با انجام آزمایش های عملی مطابق با مسیر بارگذاری بهینه ی به دست آمده، نتایج حاصل از شبیه سازی اجزای محدود اعتبارسنجی شده است. مقایسه ی نتایج آزمایش و نتایج حل عددی، تطابق خوبی را نشان می دهد.

فومهای فلزی گروه جدیدی از مواد مهندسی هستند که با ورود خود، تحول شگرفی در حوزه فناوری بوجود آورده اند. در رساله حاضر، از خواص عالی آنها در جذب و استهلاک انرژی حاصل از انفجار مواد منفجره، در تهیه پانلهای فناشونده استفاده شده است. این پانلها با جذب انرژی تابشی از مصدر انفجار، سازه های تحت حفاظت خود را از آسیبهای احتمالی در امان می دارند که البته به بهای آسیب دایمی و یا انهدام آنها تمام خواهد شد. با توجه به افزایش تهدیدات تروریستی در سطح بین المللی و نیز لزوم دفاع از ساختمانهای با اهمیتِ استراتژیک، تجهیزات و ادوات نظامی و صنعتی و . . . در برابر این تهدیدات، نیاز به تحقیقات هرچه جامعتر بر روی این سازه ها روز به روز بیشتر احساس می شود؛ چه اینکه تولید روزافزون آنها نیز موید وجود بازاری با پتانسیل جذب بالاست. در رساله پیش رو، مدل تحلیلیِ جدیدی برای تخمین مقاومت و توصیف کیفی و کمی فروریزش فومهای آلومینیومی با پوسته فلزی در برابر بارگذاری انفجاری ارائه گردیده است. در مدلسازی مذکور که با استفاده از روابط بقا و براساس «آنالیز شوک» و استفاده از مدل کاملاً جدید و اصلاح شد? (e-p-l) و با تمرکز بر روی برهمکنش یک بعدی ورق و فوم و فروریزش پیشرونده آن به انجام رسیده است، سه رژیم مجزای انتشار «مــوج شوک»، «موج الاستیک- پلاستیک» و «موج صوتی الاستیک» کاملاَ از یکدیگر تمیز داده شده اند که خود از نقـاط قوت این مطـالعه به شمار رفته و نسبت به تحقیـقـات قبلی، یک گام به جلو محسوب می گردد. مدل تحلیــلی ارائه داده شده با استفاده از داده های تجربی حاصـل از دو گروه آزمایش بارگذاری انفـجاری، درستی آزمایی و اعتـبارسنجی گردید. نزدیکی مـطلوب پیش بینی های تئوری به داده های تجربی، حاکی از دقت بالای مدلسازی تحلیلی ارائه شده است. دانش تولید و تدوین شده در این رساله، یک طراحِ مسلط را قادر خواهد ساخت تا بتواند با توجه به سطح تهـدید پیش بینی شده، پانلـهای فوم آلومینیوم کارائی را برای سالم نگه داشتن سازه هـای حفاظت شده و یا به حداقل رساندن آسیب آنها طراحی نماید.

در این پایان نامه عملکرد بالستیکی الیاف پلی آرامید با بافت ساده، که با سیال غلیظ شونده برشی آغشته شده است، مورد بررسی قرار گرفته است. سیال غلیظ برشی از پراکنده شدن ذرات نانو سیلیکا در پلی اتیلن گلیکول حاصل شده است. سیال غلیظ برشی یک سیال غیر نیوتنی است که غلظت آن با افزایش نرخ برش زیاد می شود. حد بالستیک و انرژی بالستیک ویژه پارچه دو و چهار لایه که با سیال غلیظ شونده برشی با درصدهای جرمی 15، 25 و 35 نانوسیلیکا، آغشته شده با پارچه خشک مقایسه شده است. نتایج نشان دادند که پارچه آغشته به سیال غلیظ برشی با 35 درصد جرمی نانوسیلیکا دارای بالاترین حد بالستیک برای پارچه دو و چهار لایه در بین تمامی نمونه ها می باشد. این بهبود در مقاومت بالستیکی، مربوط به افزایش اصطکاک بین گلوله و الیاف و افزایش اصطکاک الیاف با همدیگر می باشد. نمونه دو لایه آغشته به سیال 35 درصد دارای بهترین بهبود در انرژی بالستیک ویژه نسبت به نمونه دو لایه خشک می باشد. عکس های دوربین سرعت بالا نشان می دهند که نمونه های خشک تغییرشکل های محلی بیشتری در محل ضربه تجربه می کنند و این ممکن است به تأثیرات اصطکاک محدود شود. همچنین در تحلیل عددی تأثیر سیال stf بصورت اصطکاک در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل، نشان دهنده تطابق قابل قبولی بین تحلیل های عددی و تجربی می باشد.

در این پایان نامه به بررسی رفتار چین خوردگی ستون های جدار نازک دایروی ساده و شیاردار و ستون های جدار نازک با سطح مقطع مربعی و مستطیلی در دو حالت توخالی و پر شده از فوم پلی اورتان تحت بارگذاری فشار محوری پرداخته می شود. روابطی تئوری بر اساس روش انرژی و قانون پایستگی انرژی برای پیش بینی نیروی متوسط چین خوردگی، کل انرژی جذب شده بر واحد طول لوله, کل انرژی جذب شده بر واحد جرم لوله (جذب انرژی مخصوص), نیروی چین خوردگی و جذب انرژی بصورت لحظه ای در لوله های شیاردار توخالی و پر شده از فوم ارائه می شود. همچنین روابطی تئوری برای نیروی چین خوردگی و جذب انرژی بصورت لحظه ای و نیروی بیشینه لازم برای آغاز کمانش موضعی در ستون های چهارگوش توخالی و پرشده ار فوم پیش بینی می شود. در تمام ستون های جدارنازک پرشده از فوم با سطح مقطع دایروی و چهارگوش تحت بارگذاری محوری اثر متقابل بین فوم و جداره داخلی ستون در نظر گرفته می شود. طی فرآیند چین خوردگی، مدل تئوری جدیدی برای تغییر شکل فوم پلی اورتان پرکننده درون لوله شیاردار ارائه می شود. همچنین در روابط تئوری طول موج چین خوردگی در ستون های چهارگوش توخالی و پر شده از فوم حین فرآیند چین خوردگی ثابت در نظر گرفته می شود. لوله های ساده و شیاردار دایروی و ستون های چهارگوش در دو حالت توخالی و پر شده از فوم آماده شدند و تحت بارگذاری محوری شبه استاتیکی قرار گرفتند و نمودار آزمایشگاهی نیروی چین خوردگی و انرژی جذب شده بر حسب تغییر مکان محوری بدست آمد. مقایسه بین پیش بینی های تئوری و نتایج آزمایشگاهی دقت قابل قبول و مطابقت خوبی را نشان می دهد. همچنین جذب انرژی و نیروی چین خوردگی لوله های ساده و شیاردار دایروی در دو حالت توخالی و پر شده از فوم مورد بررسی آزمایشگاهی قرار می گیرد و مشخص می شود که لوله های شیاردار توخالی و توپر در فاصله بین شیار بحرانی کمترین جذب انرژی را دارند و در طراحی یک جاذب انرژی توسط لوله های شیاردار, فاصله بین شیار برای دستیابی به ظرفیت جذب انرژی بالا باید به اندازه کافی دور از فاصله بین شیار بحرانی انتخاب شود.

در رساله پیش رو، یک مدل تحلیلی برای تحلیل فرآیند نفوذ پرتابه های استوانه ای سرتخت در اهداف مواد مرکب شیشه/اپوکسی با بهره گیری از روش انرژی و با توجه به مد شکست این اهداف ارائه شده است. در این مدل تحلیلی، مولفه های جذب انرژی شامل تشکیل مخروط پشت هدف و انرژی جنبشی آن (الیاف ثانویه)، کشش (و یا شکست کششی) در الیاف اولیه، ورقه ورقه ای شدن ماده مرکب و ترک ماتریس در نظر گرفته شده و فرآیند نفوذ بر پایه تقسیم مدت زمان نفوذ به مولفه های کوچک و محاسبه انرژی جذب شده توسط هر یک از این مکانیزمها در طول مدت هر یک از این جزءهای زمانی می باشد. این مدل تحلیلی سپس با توجه به تشابه مد شکست اهداف نانوماده مرکب هیبریدی برای این اهداف تعمیم داده شد. علاوه بر ارائه مدل تحلیلی، نمونه های نانومواد مرکب هیبریدی شیشه/اپوکسی/نانورس با استفاده از روشهای تزریق به کمک خلاء و لایه چینی دستی ساخت شده و آزمایش بالستیک بر روی آنها صورت گرفت. همچنین برای بررسی بیشتر علاوه بر آزمایش بالستیک، آزمایش کشش، پراش اشعه ایکس و عکس برداری sem نیز بر روی نمونه ها صورت گرفت. نزدیکی مـطلوب پیش بینی های تئوری به داده های تجربی، حاکی از دقت بالای مدلسازی تحلیلی ارائه شده است. علاوه بر آن، افزایش خاصیت بالستیکی در بعضی درصدهای وزنی نانورس بویژه در 3 درصد وزنی، نشان دهنده قابلیت بهبود خواص بالستیکی مواد مرکب شیشه/اپوکسی توسط این نانوذرات است.

آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم علی رغم خواص مکانیکی مطلوب دارای شکل پذیریِ پایینی در دمای اتاق هستند که با بالا بردن دمای فرایند تا زیر دمای تبلور مجدد فلز می توان آن را تا حد قابل توجهی افزایش داد. به دلیل پیچیدگیِ فرایند در دمای بالا، کنترل عوامل مختلفِ موثر در شکل دهی از اهمیت بسیاری برخوردار است. در رساله ی حاضر، روش بهینه سازی نوینی بر اساس الگوریتم بازپختِ شبیه سازی شده برای طراحی و انتخاب بهینه ی مسیر های بارگذاری فشار و نیروی محوری تدوین گردید. این الگوریتم که در محیط نرم افزار متلب نوشته شده، از طریق جفت شدن با زبان طراحی پارامتریک انسیس (apdl) و با استفاده از حل گر ls-dyna به شبیه سازی عددی و تحلیل اجزای محدود فرایند می پردازد. در این روش، با رویکردی تطبیقی به بازتعریف پارامترهای بازپختِ شبیه سازی شده پرداخته، و همچنین با استفاده از نتایج هر مرحله در مرحله ی بعدی، سعی در کوچک کردن فضای جستجو نموده که هر دو مورد به افزایش سرعت همگرایی منجر شده است. مجموعاً 224 حالت ابعادی برای هیدروفرمینگ مقید و هیدروفرمینگ با تغذیه ی محوری با استفاده از سه مدل ماده ی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نتایج حاصل، اثر ابعاد لوله، شعاع گوشه و نرخ کرنش بر میزان فشار داخلیِ بهینه و جابجایی محوریِ مورد نیاز برای شکل دهی موفقیت آمیز یک محصول متقارن محوری در هیدروفرمینگ گرم لوله های آلومینیومی از جنس آلیاژ 6061 آنیل شده، در دماهای تا 300 درجه ی سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفته است. در راستای بومی سازی این دانش، دستگاهی آزمایشگاهی برای هیدروفرمینگ گرم لوله طراحی و ساخته شد ولی برای دست یابی به نتایج تکمیلی از دستگاه مجهزتری در دانشگاه ملی پوسان کره جنوبی نیز استفاده گردید. برای تائید و صحت سنجی نتایج عددی، آزمایش های تجربی بر روی نمونه های منتخب انجام گردید و تطابق خوبی بین نتایج عددی و تجربی مشاهده شد. با استفاده از مسیرهای بارگذاری بهینه، شعاع گوشه ای تا t2 بدون بروز عیب حاصل شد. در نهایت نیز با بررسی مجموع نتایج، با رویکردی صنعتی به ارائه ی راهکارها و رهنمون هایی برای طراحی موفق فرایند پرداخته شده است.

در بخش اول، تئوری های نفوذ بررسی شده و در بخش تحلیلی، تئوری woodward اصلاح شده و برای بررسی پدیده نفوذ مورد استفاده قرار گرفته است. در بخش تجربی، هدف های سرامیک-آلومینیوم با ضخامت های مختلف ساخته شده و با پرتابه های سر تخت نفوذ انجام شده است. نیم زاویه ی مخروط سرامیکی و جرم باقی مانده سرامیک اندازه گیری و بررسی شده است. در بخش سوم این تحقیق، برای شبیه سازی پدیده نفوذ و پیش بینی نتایج نفوذ از نرم افزار ls-dyna استفاده شده است. در بخش آخر تحقیق، روش های مذکور با هم مقایسه و بررسی شده اند؛ و هم چنین نتایج حاصله با نتایج دیگر محققین مقایسه و مورد بحث قرار گرفته اند.

هدف از این پژوهش بررسی تجربی و تحلیلی فرایند نفوذ گلوله در اهداف پارچه ای آغشته به سیال غلیظ شونده برشی (stf) است. stf یک سیال غیرنیوتنی است که ویسکوزیته آن در نرخ کرنش برشی بالا، افزایش می یابد. در بررسی ریاضی، مدل جدیدی برای نفوذ گلوله در اهداف پارچه ای ارائه شد. این مدل، اولین مدلی است که پدیده رفع اعوجاج نخ ها را درنظرگرفته است. مدل ارائه شده، هم برای پارچه های خالص و هم پارچه های آغشته به stf یا هر ماده دیگری که اصطکاک بین نخ ها را افزایش می دهد کاربرد دارد. در این مدل، نخ دو مرحله رفع اعوجاج و کشیدگی را تجربه می کند و روابط جدیدی برای کرنش نخ در این دو مرحله ارائه شده است. نتایج مدل سازی نشان می دهد که در نظر نگرفتن رفع اعوجاج نخ ها باعث ایجاد خطای زیادی در پیش بینی میزان جذب انرژی و میزان خیز پارچه می شود. مدل ارائه شده در این پژوهش هم چنین نشان می دهد که اصطکاک بیش تر بین نخ ها باعث بارگذاری موثرتر نخ ها در مرحله رفع اعوجاج و در نتیجه افزایش میزان جذب انرژی می شود اما افزایش بیش از حد اصطکاک باعث پارگی زودرس نخ در مرحله رفع اعوجاج و در نتیجه کاهش میزان جذب انرژی می گردد. به علاوه،طبق پیش بینی این مدل، هر چه پارچه ریزبافت تر باشد درصد افزایش جذب انرژی به علت افزایش اصطکاک بین نخ ها کمتر می شود. در بخش تجربی این مطالعه، اهداف دو لایه و چهار لایه پارچه آرامید آغشته به stf ساخته شدند. stf مورداستفاده، سوسپانسیونی از ذرات نانوسیلیکا در پلی اتیلن گلیکول است که در نسبت های 15، 25 و 35 درصد وزنی ذرات ساخته شده است. نمونه های آغشته و خشک تحت ضربه پرتابه استوانه ای با سرنیمکروی قرار گرفتند. سرعت های برخورد کمتر از 140 متر بر ثانیه و در محدوده سرعت حد بالستیک اهداف بودند. نتایج نشان دادند که پارچه آغشته حد بالستیک بیش تری نسبت به پارچه خشک دارد. در آزمایش ها به وضوح مشاهده شد که هر چه درصد جرمی نانوذرات در stf بیش تر باشد شدت پدیده های "بیرون آمدن نخ ها" و "عبور گوه ای" پرتابه کمتر می شود و در نتیجه نخ ها به شکل موثرتری تحت بار قرار می گیرند. همچنین آزمایش ها نشان دادند که انرژی بالستیک ویژه اهداف آغشته به %35 stf از نمونه های دیگر بیش تر است. در انتها نتایج آزمون های انجام شده با نتایج مدل ریاضی ارائه شده در این پژوهش مقایسه شد. از مهم ترین دلایل اختلاف بین نتایج، شرایط غیرایده آل مرز در آزمایش ها و کوچک بودن اندازه دهانه هدف است که باعث گردید شرایط مرزی بر رفتار سیستم تاثیر زیادی بگذارد، البته نتایج مدل ارائه شده با نتایج تجربی دیگران هم خوانی خوبی داشته است.

نفوذگرهای انفجاری برای نفوذ در اهداف سخت مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از مهمترین این نفوذگرها خرج گود است. در خرج گود نسبت به سایر نفوذگرهای انفجاری از جمله پرتابه های شکل یافته انفجاری ، به واسطه سرعت بسیار بالای المانهای آستری و تلاقی آنها در محور و ایجاد یک جت پرسرعت و متمرکز، نفوذ بسیار بالاتر است. تا کنون چند مدل برای توصیف عملکرد این نفوذگرها پیشنهاد شده است. در بیشتر این مدلها شرایط عدم تقارن در نظر گرفته نمی شود. بررسی ها نشان می دهد دقت ساخت اجزاء یک نفوذگر در عملکرد آن بسیار موثر است. چرا که کوچکترین عدم تقارن در پارامترهای اولیه باعث تغییر شکل جت و حرکت جانبی آن و در نتیجه کاهش چشمگیر نفوذ می شود. لذا در این تحقیق برای توصیف تاثیر عدم تقارن درشکل جت، شرایط عدم تقارن به صورت کامل لحاظ می شود. می توان در حالات کلی مانند توزیع سرعت متفاوت برای المانهای آستری، عدم تقارن جبهه موج و. . . مدلهای کاملتری نسبت به مدلهای موجود ارائه نمود. در این رساله برای تحلیل خرج گودهای نامتقارن، در ابتدا به عنوان یک راهبرد مطمئن از دیدگاه سینماتیکی مربوط به حرکت جریان ذرات آستری پس از برخورد جبهه موج استفاده شده است، که در آن کلیه حالات ممکن در حرکت جریان المانها قابل بررسی است. این کار از آنجا که کاملاً کلی توصیف شده است، به عنوان روشی همه جانبه نگر برای اشراف بر مدلهایی که هنوز به صورت کاملاً فرم بسته توصیف نشده اند استفاده می گردد. این مرحله از پایان نامه به مدل جدیدی برای بررسی رفتار خرج گودهای نامتقارن صفحه ای (مستوی) با توصیف فرم بسته می انجامد. مقایسه نتایج این مدل با مدل های قبلی که برای حالات خاص پیشنهاد شده اند نشان از توانایی آن می دهد. برای اطمینان بیشتر، نتایج نیز با نتایج نرم افزارهای عددی مقایسه شده اند. در ادامه با تکمیل مدلهای موجود برای خرج گودهای با آستری مخروطی نامتقارن ، مدل تعمیم یافته ای نیز برای این نوع خرج گودها ارائه می شود. پس از پیشنهاد مدلهای مربوط به خرج گودهای نامتقارن، مهمترین کاری که در این رساله انجام می شود، استخراج روابط طراحی خرج گودهایی است که با عنوان "خرج گودهای w شکل با جت متمرکز" نام گذاری می شوند و برای اولین بار معرفی می گردند. در این نوع خرج گودها که از دو خرج گود نامتقارن و موازی تشکیل شده اند، جتی تشکیل می شود که حاصل برخورد دو جت گسیل شده از دو خرج گود نامتقارن است. این نوع خرج گودها را می توان در یکی از شکلهای صفحه ای (مستوی) یا مخروطی طراحی نمود. در نوع صفحه ای دو هسته اولیه و یک هسته ثانویه خطی تشکیل می شود و در نوع مخروطی (متقارن محوری) نیز یک هسته اولیه حلقوی و یک هسته ثانویه نقطه ای به چشم می خورد. این نوع خرج گودها برای اولین بار پیشنهاد و توصیف می شوند و کلیه روابط حاکم بر آنها به صورت مدون استخراج می گردد. در نهایت در این رساله با استفاده از نتایج حاصل از مدلهای پیشنهادی تعمیم یافته برای توصیف عملکرد خرج گود نامتقارن، همبستگی جت در خرج گودهای w شکل با جت متمرکز پیشنهاد می شود که در آنها کمیتهای بیشتری قابل کنترل است. در این نوع خرج گودها جت نهایی از گسیل و برخورد ذرات حاصل از جتهای اولیه که یک یا دو هسته متحرک به سمت محور تقارن حرکت می کنند، تشکیل می شود.

ساخت پوسته های کروی شکل در ابعاد متفاوت یکی از مشکلات مهندسین ساخت محسوب می شود، چرا که روش های سنتی جهت ساخت پوسته های مذکور نیازمند قالب و پرس بوده که موجب بالا رفتن هزینه تولید می شود.لذا در این پژوهش به بررسی روش جدیدی بر پایه شکل دهی انفجاری و بدون استفاده از قالب پرداخته شده است که در آن شکل نهایی پوسته از انفجار یک ساختاری موسوم به ساختار چهار مخروطی بدست می آید. ساختار چهار مخروطی از به هم پیوستن و جوشکاری چهار مخروط ناقص که دو به دو با هم یکسان می باشندبه دست می آید بدین طریق شکل اولیه مخزن حاصل می شود و برای تبدیل این ساختار به کره کامل از ماده منفجره که در وسط این ساختار قرار می گیرد استفاده می شود .هدف این پایان نامه بررسی مقدار خرج مورد نیاز جهت تغییر شکل این ساختار و تبدیل آن به پوسته کروی بر حسب قطر و ضخامت مخزن می باشد.برای نیل به این هدف از شبیه سازی به کمک نرم افزار استفاده گردیده است و نتایج بدست آمده از شبیه سازی، با آزمایشات تجربی اعتبار سنجی گردیده است. همچنین نتایج به دست آمده در این پایان نامه در مورد خرج مورد نیاز شکل دهی، با مطالعات مشابه مقایسه گردیده و ضمن رد تئوری موجود، فرمول جدیدی جهت محاسبه وزن خرج tnt بر حسب ضخامت پوسته و قطر مخزن ارائه گردیده است.فرمول ارائه شده قادر به پیش بینی خرج مورد نیاز جهت این شکل دهی با قطر و ضخامت های متفاوت می باشد. همچنین در این پژوهش تلورانس های ابعادی پس از ساخت مخزن به روش اشاره شده، نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. مقایسه بین تلورانس های حاصل با مقادیر اشاره شده در استاندارد های ساخت مخازن تحت فشار نظیر asme ، بیانگر عدم کارایی این روش در ساخت مخزن کروی علی رغم سادگی و هزینه کم آن می باشد که نیازمند مطالعه بیشتر در این زمینه می باشد

در این پایان نامه مسئله نفوذ در سازه ساندویچی ساخته شده از رویه های کامپوزیتی از جنس شیشه/اپوکسی و هسته لانه زنبوری از جنس آلومینیوم مورد بررسی قرارگرفته است. در این بررسی مسئله نفوذ به دو روش تحلیلی و عددی مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج این دو روش با نتایچ آزمون تجربی مقایسه شده است. آزمایش های بالستیکی بر روی نمونه های ساخته شده با پرتابه سرتخت به جرم gr 5/8 و قطر mm 10 در سرعت های مختلف انجام شده است. نتایج نشان می دهد با افزایش سرعت برخورد انرژی بیشتری توسط سازه ساندویچی جذب شده است. الگوهای تغییر شکل و مکانیز م های جذب انرژی بر مبنای مشاهدات صورت گرفته از آزمایشهای بالستیک شامل: حرکت دینامیکی هدف، خمش و تغییر فرم سازه،?لایه شدگی رویه های کامپوزیتی،?شکست کششی کامپوزیت شیشه/ اپوکسی، جدا شدن رویه ها از هسته لانه زنبوری، برش لانه زنبوری،?شکل گیری پلاگ در رویه جلویی و تشکیل پتال در رویه پشتی می باشد. در قسمت تحلیلی پس از بررسی کار محققین در این زمینه در نهایت یک مدل بر اساس روش انتشار موج درنظر گرفته شده است. این مدل انرژی های شامل جدایش رویه و هسته و لایه شدگی رویه های کامپوزیتی را درنظر نمی گیرد. با اصلاح موارد گفته شده و درنظرگرفتن اثر نرخ کرنش در خواص مکانیکی، مدل تحلیلی مناسب ارائه شد. سپس معادله دیفرانیسل غیر خطی بدست آمده، با درنظرگیری وقوع تخریب های موضعی و انرژی های جذب شده مورد حل قرار گرفت. با مقایسه پاسخ تحلیلی و نتایج تجربی، میتوان اظهار داشت که روش تحلیلی پیشنهادی، می تواند به خوبی فرایند نفوذ در سازه ساندویچی را مدل نماید. در قسمت عددی، فرایند نفوذ توسط کد اجزاء محدود ls-dyna مورد تحلیل قرار گرفته است. بدین منظور، مدل دقیقی از گلوله و هدف تهیه شده است. این مدل، توانایی تعیین مودهای تخریب عمومی و موضعی و مکانیزم های جذب انرژی حاکم بر نفوذ گلوله را دارا می باشد. به علاوه، این مدل عددی، با دقت خوبی می تواند سرعت حد بالستیک و انرژی جذب شده در سازه ساندویچی را تعیین نماید. همچنین نتایج روش های تجربی، تحلیلی و عددی، انطباق خوبی با یکدیگر دارند.

مجموعه اندازه، ساختار و توپولوژی نانولوله ها باعث ایجاد خصوصیات مکانیکی و سطحی مهم در این ترکیبات می شود. ایده اصلی این رساله, مطالعه آثار ضربه کم سرعت روی نانولوله های کربنی است که برای اولین بار مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش در دو قسمت تحلیلی (مشتمل بر سه روش) و عددی(روش هیبریدی-مکانیک محیط پیوسته) بوده و علاوه بر این، نتایج تحلیلی با نتایج تجربی دیگر محققین در مقیاس ماکرو و نانو مقایسه شده است. تعیین خیز ماکزیمم نانوتیر در اثر ضربه و تاثیر پارامتر غیر محلی بر روی آن از اهداف اصلی این پژوهش است. دستاوردهای حاصل از روابط تحلیلی, برای ضربه کم سرعت بر روی نانوتیرها(اویلر- برنولی و تیموشنکو) و حل آنها, شامل موارد ذیل است: - ارائه فرمولبندی ضربه به روش حل معادله دینامیکی نانوتیر - ارائه فرمولبندی ضربه به روش یک درجه آزادی برای نانوتیر - ارائه فرمولبندی ضربه به روش دو درجه آزادی و اصلاح نقاط ضعف روش یک درجه برای نانوتیر در ادامه مدلسازی عددی نانولوله کربنی، بر اساس روش هیبریدی- مکانیک محیط پیوسته، با ساختار قاب مانند و همچنین بر اساس مدل المان پوسته ای ایجاد شده و شبیه سازی های متعددی, بر اساس نسبت طول به قطر نانولوله, انجام شده است. تحلیل به روش استاتیکی و دینامیکی برای بدست آوردن مدول یانگ دو ساختار آرمچیر و زیگزاگ و همچنین شبیه سازی برخورد پرتابه با نانولوله، در این رساله انجام شده است. بطور کلی با افزایش اثر پارامتر غیر محلی(اثر اندازه در مقیاس نانو، اثر مقیاس کوچک) حداکثر خیز دینامیکی مرکز نانولوله(نانوتیر) در اثر ضربه، برای نانولوله های با تکیه گاه ساده و دو سرگیردار افزایش یافته است. در ادامه روابط تحلیلی این رساله با نتایج شبیه سازی عددی بر پایه روش هیبریدی و تست های تجربی سایر محققین در مقیاس ماکرو و مقیاس نانو، مقایسه شده و انطباق مناسبی مشاهده شده است.

این تحقیق، به تاثیر نانو رس روی خواص بالستیکی glare، به صورت تجربی و عددی می پردازد. glare انتخابی،glare 5 با استفاده از روش دستی ساخته شد. آزمایش ها، شامل آزمایش خواص مکانیکی، عکس برداری میکروسکوپ الکترونی و آزمایش ضربه می باشد. نانو رس انتخابی، کلوسیدسی بی پخش شده در اپوکسی، با نسبت وزنی 0 ،4 ،7 و 10 درصد نسبت به ماتریس انتخاب شد. بررسی پراش اشعه ایکس نشان دهنده این است که پخش نانو به صورت اینترکلیت است. بررسی خواص مکانیکی لایه ها نشان می دهدکه با افزایش درصد وزنی نانو رس، تغییرات چقرمگی ناچیز (در 4 درصد)، سپس افزایش معناداری می یابد و کرنش نهایی در تمام آزمایش های کشش و برش، افزایش و مدول الاستیسیته کاهش می یابد. نتیجه عکس برداری میکروسکوپ الکترونی نشان می دهد که با افزودن نانو رس، چسبندگی بین الیاف و رزین افزایش می یابد. بررسی خواص مکانیکی رزین نشان می-دهد که با افزودن نانو رس، مدول کاهش وکرنش نهایی افزایش می یابد. نتایج آزمایش بالستیک نشان دهنده این است که تغییرات جذب انرژی مخصوص در 4 درصد وزنی ناچیز و در 7 و10 درصد وزنی، افزایش می یابد. همچنین آزمایش بالستیکی با نرم افزار ls- dyna مورد شبیه سازی قرار گرفت که تطابق خوبی بین نتایج تجربی و عددی مشاهده شد.

در این پایاننامه رفتار بالستیک کامپوزیتهای مشبک استوانهای که امروزه به طور گستردهای در سازههای مهندسی استفاده میشوند، به روش تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته شد. در بخش تجربی این تحقیق سازه به شیوهی پیچش الیاف به روش جایگذاری دستی ساخته شده است. به منظور تست ضربهای سازه از تفنگگازی بهره گرفته شد و در هر آزمون سرعتهای ورودی و خروجی پرتابه ثبت شده است. نتایج نشان میدهند که وجود ریبهای مجزا، مانع نفوذ آسیب از یک سلول به سلول مجاور میشود و سازه در سرعت نزدیک به حد بالستیک نسبت به سرعت بالاتر رفتاری متفاوت از خود نشان میدهد به این معنا که با نزدیک شدن به ریبها حد بالستیک افزایش مییابد، در حالیکه در سرعت بالاتر از حد بالستیک با نزدیک شدن به محل تقاطع ریبها سرعت خروجی پرتابه افزایش یافته است. جدایش در پوستهی خارجی و تقویتکنندهها، جدایش تقویتکنندهها از پوسته، سرعت خروجی پرتابه، سطح شکست و اثر انحنای پوسته در دو سرعت (سرعت نزدیک به حد بالستیک و سرعت بالاتر از حد بالستیک)، به عنوان نتایج تجربی ارائه و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته شدهاند. در بخش عددی نیز از پیشرفتهترین روش مدل سازی المان محدود کامپوزیتها (آباکوس - اکسپلیسیت)، جهت تعیین رفتار سازههای مشبک استوانهای کامپوزیتی، هنگامی که تحت برخورد قرار میگیرند، استفاده شده است. بدین منظور برای مدلسازی پوسته و تقویتکنندهها از المانهای جامد سهبعدی و جهت تعیین رفتار ماده، از مدل مادی وییومت بر مبنای معیارهای آسیب پاک و هاشین(سهبعدی) استفاده شد. به دلیل عدم وجود معیارهای ذکر شده در نسخههای تجاری نرمافزار و اهمیت در نظر گرفتن چنین آسیبهایی در مدلسازی عددی، معیارهای مذکور با استفاده از کد نویسی در محیط نرمافزار فرترن نوشته شدند و بدین وسیله تحلیل پدیده نفوذ در سازههای کامپوزیتی که با المانهای جامد سهبعدی مدل شدهاند به قابلیت نرمافزار اضافه گردید. نمودارهای تغییرات سرعت و نیروی پرتابه، گستردگی سطح خرابی و مکانیزمهای مختلف شکست به عنوان نتایج گزارش شدهاند. نتایج حاصل از شبیهسازی توافق بسیار خوبی را با نتایج تجربی نشان میدهند.

هدف از انجام این رساله بررسی تجربی و تئوری پدیده نفوذ پرتابه سبک با سرعت بالا در پانل ساندویچی با هسته فوم ترکیبی و نحوه پاسخ این ماده به این نوع بارگذاری است. برای ساخت نمونه¬ها از ماتریس پلیمری اپوکسی و میکروبالن¬های سرامیکی استفاده گردیده و نمونه¬ها در درصدهای حجمی 0% ، 20% ، 40% و 60% و با استفاده از سه نوع میکروبالن سرامیکی دارای اندازه¬های مختلف ساخته شده¬اند. در قسمت تجربی، با توجه به اندک اطلاعات موجود، رفتار فوم ترکیبی در کشش و فشار و در نرخ کرنشهای متفاوت آزموده شده است. برای آزمایش¬های کشش و فشار در سرعت پایین از دستگاه یونیورسال کشش و فشار و برای آزمایش فشار در نرخ کرنش بالا از دستگاه میله فشاری هاپکینسون استفاده شده است. در ادامه، پانل¬های ساندویچی از رویه¬های کامپوزیتی با الیاف شیشه بافته شده و رزین اپوکسی به همراه هسته فوم ترکیبی ساخته شده و تحت آزمایش ضربه بالستیک قرار گرفته¬اند. آزمایش ضربه بالستیک با استفاده از یک تفنگ گازی یک مرحله¬ای و با یک پرتابه فولادی سرتخت سبک انجام شده. نتایج آزمایشها (سرعت حد بالستیک و انرژی عبور مخصوص) نشان می¬دهد که پانل با هسته فوم ترکیبی دارای 40% حجمی میکروبالن دارای بیشترین انرژی عبور مخصوص می¬باشد. در این رساله به منظور بررسی حضور ذرات نانوکلی در اپوکسی ، نانوکلی در چند درصد متفاوت (0% ، 1% ، 2% ، 3% ، 5% و 7%) به ماتریس یک نوع فوم ترکیبی شامل 40% حجمی میکروبالن اضافه شده و نمونه ها تحت آزمایش¬های کشش، فشار، هاپکینسون فشاری و ضربه بالستیک قرار گرفته¬اند. نتایج آزمایشها، تغییرات در خواص مکانیکی را گزارش کرده و نشان می¬دهد میزان بهینه نانوکلی در ماتریس فوم در آزمایش ضربه بالستیک 3% می¬باشد. با بررسی و مشاهده نحوه تخریب اهداف در ضربه سرعت بالا، مکانیزم¬های تخریبی که انرژی پرتابه را جذب می¬کنند، بدست آمده و بر مبنای آنها یک مدل تحلیلی برای پدیده نفوذ پرتابه سرتخت در ضربه سرعت بالا پیشنهاد گردیده است. با استفاده از این مدل، تغییرات نیرو و سرعت در خلال نفوذ پرتابه بدست آمده و توانایی مقایسه دقیق¬تر اهداف حاصل شده است. در نهایت مزایا و معایب فوم ترکیبی در بارگذاری سرعت بالا مورد بررسی قرار گرفته¬اند. کلمات کلیدی: فوم ترکیبی، میکروبالن سرامیکی، خواص مکانیکی، ضربه بالستیک، نفوذ، نانوکلی

امروزه در مکانیک ضربه، جاذب¬های انرژی به علت سبکی، ظرفیت جذب انرژی بالا، فضای کم، نسبت بالای جذب انرژی به وزن، در دسترس بودن و صرفه اقتصادی یکی از بهترین سیستم¬های جذب ضربه بوده و تحقیقات برای استفاده از این سیستم¬های جذب انرژی و همچنین بهینه سازی این سیستم¬ها یک موضوع علمی جدید در مباحث مکانیک ضربه می¬باشد. از این رو با توجه به اهمیت موضوع و نیاز به تحقیق در زمینه¬ی سازه¬های جاذب انرژی وکاربرد آن¬ها در محافظت از جان انسان¬ها و سازه¬ها و همچنین بررسی هندسه در مقدار جذب انرژی، در این تحقیق به بررسی تجربی و عددی جذب انرژی و تغییرشکل لوله¬های جدار نازک با هندسه¬های مربعی و دایروی تحت بار ضربه¬ای عرضی پرداخته شده است. هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر تغییر شکل هندسی برای لوله آلومینیومی بر میزان جذب انرژی و بررسی اثر وجود فوم درون آن جهت جذب انرژی بیشتر ناشی از ضربه¬ی عرضی می¬باشد. در بخش تجربی، ابتدا لوله¬هایی از جنس آلومینیوم به صورت تو خالی و توپر با فوم پلی اورتان تهیه شده و سپس تست¬های شبه ¬استاتیکی با نرخ بارگذاری ثابت و دینامیکی توسط دستگاه سقوط وزنه بر روی نمونه¬ها با انرژی-های مختلف انجام شده است و دیاگرام¬ شتاب¬لحظه¬ای بر حسب زمان لوله در هر تست به دست آمده است. در آخرین بخش این پژوهش، شبیه سازی پدیده ی ضربه¬ی عرضی بر مقاطع جدار نازک با نرم افزار abaqus صورت گرفته است. سپس در بخش بحث و نتیجه¬گیری این تحقیق، نتایج تست¬های تجربی انجام شده توسط نویسنده پایان¬نامه با نتایج تحلیل¬های عددی مقایسه شده است که مطابقت خوبی را نشان می¬¬دهد. در پایان، پیشنهادهایی برای استفاده از این نوع ضربه¬گیرها ارائه شده است.

در طول عمر یک سازه ودر زمان تولید ، استفاده و تعمیر و نگهداری آن ممکن است توسط اجسام خارجی ضرباتی بر آن وارد شود.سازه های کامپوزیت چند لایه در مقایسه با سازه های فلزی مشابه ،در برابر ضربه دارای عدم اطمینان بیشتری هستند. در سازه های کامپوزیتی، ضربات آسیب های داخلی ایجاد می کنند که غالبا با بازدید بصری و سطحی قابل رویت نیستند. این آسیب های داخلی میتواند منجر به کاهش شدید مقاومت سازه شده و تحت بار نیز گسترش یابند. بنابراین ، اثرات ناشی از ضربه روی سازه های کامپوزیتی باید به درستی و با دقت فراوانی تحلیل و درک شود و در مراحل طراحی سازه های مذکور محاسبات دقیقی با در نظر گرفتن اثر این پدیده انجام گیرد.نگرانی در مورد اثر پدیده ی ضربه روی کارایی سازه های کامپوزیتی ، عاملی اساسی در محدود کردن استفاده از مواد کامپوزیتی می باشد. به این دلایل، مسئله ی ضربه در نوشته ها و مقالات به نحو شایانی مورد توجه واقع شده است. درپژوهش حاضر پاسخ ضربه ی سرعت پایین روی پوسته ی کامپوزیتی استوانه ای مشبک با استفاده از اختلاط یک روش تحلیلی و روش معادل سازی، مورد مطالعه واقع شده است.در این فرآیند، سفتی ریب ها توسط روش معادل سازی به پوسته اضافه شده و پوسته ای با سفتی معادل وارد پروسه ی تحلیل می شود.این روش تحلیلی برپایه ی بسط تابع بار ، جابجایی و دوران به صورت سری دوبل فوریه که شرایط مرزی دو انتها را ارضا کند، می باشد.فرض شده است که هرکدام از این بسط ها را بتوان به صورت توابع مجزایی از زمان و مکان نوشت.بعلاوه با صرفنظر از اینرسی دورانی و درون سطحی، مسئله تبدیل به یک معادله ی دیفرانسیل معمولی درجه ی دو از زمان برای ضرایب فوریه ی تغییرشکل شعاعی می شود.در سمت راست معادله ی دیفرانسیل ضرایب فوریه ی تابع بار قرار دارد.برای یک بارگذاری در زمان کم حل را می تئان با استفاده از انتگرال کانولوشن بدست آورد.در مورد ضربه ، نیروی ضربه از کاهش سرعت جرم ضربه زننده محاسبه می شود. این روش به صورت بنیادی معادله ی تعادلی را بین ضربه زننده و پوسته در زمان ضربه ایجاد می کند.باصرفنظر از تغییرشکل محلی در مکان ضربه، معادله ی انتگرالی نتیجه شده را می توان به صورت جبری برای نیروی ضربه با استفاده از تبدیل لاپلاس حل نمود. برای بررسی صحت نتایج نیز پوسته ی مورد نظر در نرم افزار المان محدود abaqus مدل شده است و پاسخ پوسته به ضربه ی سرعت پایین در این نرم افزار به صورت عددی نیز بدست آمده است. مقایسه ی نتایج نشان می دهد تطابق مناسبی بین دوروش وجود دارد و برای این محدوده از سرعت برای پرتابه روش تحلیلی اتخاذ شده مناسب می باشد. در این پژوهش فاکتور هایی مانند تاثیر حضور ریب، اثر جرم،سرعت و چگالی پرتابه،ترتیب لایه چینی و هندسه ی پوسته و... در پاسخ ضربه روی پوسته ی مذکور مورد مطالعه قرار گرفته است.درنهایت حضور ریب به کاهش جابجایی شعاعی حاصل از ضربه کمک می کند.جرم و سرعت پرتابه به صورت خطی روی جابجایی شعاعی و نتیجتا نیروی تماسی موثر است.ترتیب لایه چینی تاثیر مشهودی روی مقدار جابجایی شعاعی ندارد.اثر هندسه ی پوسته به صورت تغییر ارتفاع آن در تحلیل وارد شده است و در اثر افزایش ارتفاع پوسته با وجود کاهش در نیروی تماسی مقدار جابجایی شعاعی افزایش می یابد. کلمات کلیدی: روش تحلیلی، ضربه ی سرعت پایین، پوسته ی کامپوزیتی مشبک استوانه ای،ریب، روش معادل سازی

در حال حاضر در صنایع خودرو و هوافضا تقاضای بالایی برای کاهش مصرف سوخت و مقاومت به خوردگی ایجاد شده است. هیدروفرمینگ لوله های آلومینیومی می تواند به سبک تر کردن خودرو و کاهش مصرف سوخت کمک شایانی کند. آلیاژهای آلومینیوم با نسبت استحکام به وزن بالا می توانند جایگزین فولادها در ساخت قطعات خودرو شوند. شکل پذیری آلیاژهای آلومینیوم در دمای محیط کم بوده اما می توان با بالا بردن دمای فرآیند شکل دهی این محدودیت را کمتر کرد. هدف از این رساله بررسی تأثیر دما بر شکل پذیری لوله های آلومینیومی و پیش بینی ترکیدگی لوله در فرآیند هیدروفرمینگ گرم این لوله ها می باشد. برای پیش بینی منحنی حد شکل دهی لوله های آلومینیومی در دماهای بالا از معیارهای شکست نرم اصلاح شده و به همراه پارامتر زنر-هولومن در شبیه سازی فرآیند هیدروفرمینگ گرم استفاده شده است. محاسبه ثابت های معیارهای شکست نرم و کالیبره کردن آنها بر طبق نتایج آزمایش های کشش تک محوری در راستای طولی لوله تحت دماها و نرخ کرنش های مختلف انجام شده است. بمنظور تعیین منحنی حد شکل دهی لوله های آلومینیومی یک دستگاه بالج آزاد گرم طراحی و ساخته است و با شکل دهی لوله ها تحت منحنی های بارگذاری مختلف کرنش های حدی در دماهای مختلف زیر دمای ?c 300 بدست آمده اند. نتایج نشان داد که معیارهای شکست نرم بخوبی پدیده ترکیدگی را در فرآیند هیدروفرمینگ گرم لوله های آلومینیومی پیش بینی می کنند. برطبق نتایج بدست آمده در دماهای بالا معیارهای شکست اصلاح شده ای که در آنها تأثیر تنش کششی در شکست در نظر گرفته شده مانند آیادا، بروزو و رایس پیش بینی بهتری دارند. سطح شکست لوله ها با گودال های عمیقی پوشانده شده در نتیجه ساز و کار شکست نرم بر اساس رشد و گلویی شدن حفره ها است که در حالت های تنشی با سه محوریت بالا ایجاد می شود. بررسی تأثیر دما، زمان انجام فرآیند و نرخ کرنش بر روی حد شکل دهی لوله ها نشان داد که با افزایش دما منحنی حد شکل دهی بالاتر می رود. اما با کاهش زمان فرآیند و هم چنین افزایش نرخ کرنش ارتفاع بالج کاهش یافته و منحنی حد شکل دهی پایین تر خواهد آمد. با استفاده از معیارهای شکست انتخاب شده شعاع گوشه قطعه مربعی تحت دماها و تغذیه های محوری متفاوت نیز پیش بینی شد. نتایج نشان داد که معیار شکست اصلاح شده آیادا بخوبی محل و زمان ترکیدگی قطعه مربعی را در دماهای مختلف پیش بینی می کند. هم چنین مشخص شد که در شکل دهی یک شعاع مشخص گوشه با افزایش دما تغذیه محوری کمتری مورد نیاز است اما نازک شدگی در دیواره سطح مقطع محصول افزایش می یابد و استفاده از تغذیه محوری بیشتر در یک دما برای شکل دهی یک شعاع خاص باعث بهبود توزیع ضخامت قطعه خواهد شد.

در این رساله، پیش بینی برگشت فنری، با لحاظ کردن مدل های سخت شوندگی برای دستیابی به معادلات نظری برای فرآیند شکل دهی غلتکی سرد مقاطع u شکل متقارن و نیز پیش بینی بروز پارگی با معیار شکست نرم آیادا انجام شده است. تغییرات زاویه شکل دهی، خواص ورق فلزی، هندسه غلتک و ضخامت ورق، پارامترهایی هستند که اثر آن ها بصورت تجربی و شبیه سازی اجزای محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه سازی اجزای محدود با استفاده از نرم افزار المان محدود abaqus انجام گرفته است. برای بررسی اثر این پارامترها، از سه جنس فولاد ضدزنگ 304، ck75 و aisi 1015 با سه ضخامت 8/0 ، 2/1 و 8/1 در سه زاویه شکل دهی 30، 60 و 90 درجه و نیز برای بررسی اثر هندسه غلتک، دو هندسه استوانه ای و ذوزنقه ای در نظر گرفته شد. همچنین اثر مدل های سخت شوندگی بر روی میزان برگشت فنری در شبیه سازیهای اجزای محدود مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور مطالعه تجربی، یک دستگاه آزمایشگاهی شکل دهی غلتکی سرد طراحی و ساخته شد که برای نیروی محرکه از ایده جدیدی بر پایه استفاده از دستگاه فرز استفاده شد. دقت بالای این دستگاه سبب بالاتر رفتن دقت آزمایش های تجربی گردید. با طراحی آزمایش به روش عاملی کامل تعداد 108 شبیه سازی اجزای محدود و 54 آزمایش تجربی انجام پذیرفت. نتایج بدست آمده از مدل نظری نشان داد که هرچقدر بر میزان ضخامت ورق افزوده می شود زوایای بدست آمده تطابق بهتری با مقادیر تجربی دارد. تطابق نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی نشان دهنده صحت شبیه سازیهای انجام گرفته می باشد. نتایج بدست آمده از شبیه سازی دقیق تر بودن مدل سخت شوندگی سینماتیک را نشان داد. با توجه به زوایای مورد بررسی، مقادیر خطا برای نمونه های با زاویه پروفیل 30 درجه تقریباً 2 تا 3 برابر بیشتر از سایر نمونه هاست. همچنین در اثر تغییر هندسه غلتک از حالت استوانه ای به ذوزنقه ای، میزان برگشت فنری نمونه ها برای هندسه غلتک بالاییِ ذوزنقه ای 2 برابر کمتر از برگشت فنریِ همان نمونه ها برای هندسه غلتک بالایی استوانه ای می باشد. همچنین نتایج بدست آمده از زاویه و محل پارگی در ناحیه خم ورق و مقایسه آن با نتایج تجربی، نشان داد که شکست نرم آیادا معیاری مناسب برای پیش بینی پارگی می باشد.

سازه¬هایی که در مواجهه با نفوذ، برخورد یا ضربه یک جسم دیگر قرار دارند، معمولاً از جنس فلز یا کامپوزیت ساخته می شوند. مزایای خاص کامپوزیت ها در مقایسه با فلزات، نظیر استحکام و سفتی ویژه بالا، مقاومت خستگی، مقاومت خوردگی و همچنین خواص ضربه¬ای ویژه بالا، آن ها را برای استفاده در بسیاری از کاربردهای مهندسی مانند اجزای سازه¬های خودروها، هواپیماها و کشتی¬ها مورد توجه فراوان قرار داده است. ولیکن سازه های کامپوزیتی (بخصوص کامپوزیت های چندلایه) در مقایسه با سازه های فلزی، نسبت به بارگذاری های ضربه ای خارج صفحه بسیار حساس هستند. از پارامترهای تأثیرگذار بر نحوه رفتار این سازه ها در مقابل برخورد، ضربه و یا نفوذ، شکل هندسی جسم ضربه زننده یا نفوذکننده است. این پارامتر نقش زیادی در تعیین مکانیزم گسیختگی و مقاومت المان¬های هدف در برابر نفوذ، ایفا می¬کند. در گذشته نفوذ بالستیک چندلایه های کامپوزیتی معمولاً با پرتابه های متداول (سه دماغه مرسومِ تخت، نیم کروی و مخروطی) و نفوذ شبه استاتیک نیز اغلب با یک یا دو نفوذکننده مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش ضمن اینکه از شش نفوذکننده با دماغه های مختلف برای بررسی فرآیند نفوذ سرعت بالا و شبه استاتیک در چندلایه کامپوزیتی شیشه (بافته شده)- اپوکسی استفاده شده است، جنبه های جدیدی از مشاهدات فرآیند نفوذ در این دو آزمایش مورد مطالعه و تحلیل قرار گرفته اند. هدف دیگر این پژوهش بررسی قابلیت تعمیم نتایج نفوذ شبه استاتیک به نفوذ بالستیک به منظور پیش بینی رفتار چندلایه کامپوزیتی تحت نفوذ پرتابه بوده است. این قابلیت، که در مطالعات گذشته تنها به آن اشاره شده است، در جنبه های مختلف نفوذ مانند مکانیزم گسیختگی، عملکرد بالستیکی، جذب انرژی و ... برای شکل دماغه های مختلف نفوذکننده، بررسی شده است. نهایتاً مدل عددی نفوذ بالستیک در چندلایه کامپوزیتی ساخته و با توجه به محدودیت های موجود، نتایج قابل قبولی از آن حاصل شد. عملکرد پرتابه ها در نفوذ سرعت بالا با منحنی بالستیک و عملکرد نفوذکننده ها در آزمایش شبه استاتیک با منحنی نیرو- جابجایی سنجیده می شود. بررسی نتایج این تحقیق نشان می دهد که آزمایش نفوذ شبه استاتیک دارای قابلیت بالایی برای پیش بینی فرآیند نفوذ بالستیک از جمله عملکرد پرتابه ها و مکانیزم های نفوذ است. در هر دو آزمایش، نفوذکننده های تیز و در رأس آن ها نفوذکننده اجیوال 5/2 بهترین عملکرد را ارائه می کنند. هرچه مکانیزم های جذب انرژی در چندلایه کامپوزیتی گسترده تر باشد، تأثیرات دینامیکی محسوس تر خواهند شد. تأثیر پارامترهای نفوذکننده بر جنبه های مختلف نفوذ مانند مراحل فرآیند نفوذ شبه استاتیک، مساحت لایه لایه شدگی هدف، نیروی تماسی، خیز چندلایه کامپوزیتی و ... به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفتند. نهایتاً مدل عددی پیش بینی نسبتاً دقیقی از روند تغییر عملکرد نفوذکننده با تغییر شکل دماغه ارائه نمود.

در این تحقیق تاثیر افزودن چهار درصد جرمی مختلف نانوسیلیکا بر مودهای اول و دوم شکست بین لایه ای کامپوزیتهای چندلایه بررسی شده است.

در قسمت فعالیت‏های تجربی شش گروه ساندویچ پانل تولید گردیده است. آزمون های تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی برای فوم سرامیکی شامل تعیین چگالی، تعیین رفتار تنش-کرنش در کرنش های فشاری و تعیین انرژی شکست در مود یک و دو صورت گرفته، همچنین آزمون هایی به منظور تعیین خواص فیزیکی و رئولوژیکی سیال غلیظ شونده برشی شامل تعیین چگالی، تعیین درصد جرمی نانوسیلیکا در سوسپانسیون و تعیین رفتار رئولوژیکی صورت گرفته است. آزمایش های ضربه ی نفوذی با استفاده از دستگاه تفنگ گازی و آزمایش‏های نفوذ شبه‏استاتیکی با استفاده از دستگاه یونیورسال اینسترون با پیشانی وزنه کروی تحت شرایط تکیه‏گاهی متفاوت صورت گرفته است. مکانیزم های جذب انرژی حاکم بر ضربه به دست آمده و مقادیر تجربی جذب انرژی ساندویچ پانل ها تعیین گردیده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

معادلات ساختاری استاتیکی، قادر به بیان رفتار بتن و نحوه تخریب در بارگذاری های سریع نمی باشد. رفتار این ماده در بارگذاری های سریع و فشار هیدروستاتیک بالا کاملا غیر خطی بوده و به پارامترهایی چون نرخ کرنش، فشار و آسیب وابسته است. برای تحلیل و بررسی پدیده هایی چون نفوذ پرتابه در این سازه و نیز انفجار آنها از معادلات ساختاری دینامیکی که تاثیرات این پارامترها را لحاظ می کند باید استفاده شود. به دلیل غیر خطی بودن مساله و نیز تغییر هندسه، معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم نیز باید به روشهای عددی حل شوند. روش المان محدود از متداولترین روشها بوده که در این تحقیق از آن استفاده شده است. در تحقیق حاضر با استفاده از معادلات ساختاری ارائه شده در ]22,30[ و نیز تصحیح این مدل، به کد نویسی المان محدود در محیط فرترن برای مسائل سه بعدی برخورد و نفوذ پرتابه فلزی الاستیک به سازه بتنی پرداخته شده است. الگوریتم حذف المان نیز بهبود یافته و مبنای حذف المان بر اساس پارامتر آسیب در نظر گرفته شده که قادر به پیش بینی بهتر چگونگی تخریب سازه در اثر برخورد پرتابه به آن می باشد. فرایند تماس نیز در تحقیق حاضر با استفاده از روش جریمه با در نظر گرفتن تغییر هندسه سازه و نیز استفاده از روشهای جستجو برای شناسایی تماس، کدنویسی شده است. با حذف المان شماره بندی المانها تغییر کرده و نیز سطوح آزاد جدید بوجود می آید که امکان تماس آنها باید بررسی شود. نتایج بدست آمده در تحقیق حاضر که با اصلاح مدل ساختاری hjc بدست آمده، شکل تخریب را نزدیک به نتایج تجربی نشان می دهد و سرعت خروجی پرتابه به دلیل کوچک نبودن المانها به اندازه کافی، کمی بیشتر از نتایج تجربی بدست می دهد.

امروزه متالوژی پودر به عنوان یکی از روش های اصلی ساخت قطعات مختلف شناخته شده که متالوژی پودر انفجاری یکی از روش های نوین آن می باشد. در این روش مراحل فشردن و تف جوشی بطور همزمان با عبور موج شوک حاصل از انفجار ماده منفجره، از محیط پودر صورت می گیرد. این روش قدمتی 50 ساله داشته و تاکنون فعالیت های تحقیقاتی فراوانی توسط محققان مختلف روی آن صورت گرفته است، بگونه ای که امروزه امکان شکل دهی پودر مواد مختلف به خصوص مواد سخت، کامپوزیتی و سرامیکی با استفاده از این روش فراهم می باشد. فرایند متالوژی پودر انفجاری در مواردی که هدف تولید تعداد پایین قطعه از پودر موادی که تولید قطعه از آنها به روش های معمول امکان پذیر نبوده و یا به سختی امکان پذیر است، بسیار مقرون بصرفه می باشد. کاربید بور یک ماده سرامیکی با خواص منحصر بفرد بوده که تولید قطعه از پودر آن بدلیل داشتن خواصی نظیر سختی، استحکام و نقطه ذوب بالا دشوار بوده و در برخی حالات غیرممکن می باشد. در این تحقیق پس از انجام مطالعات لازم در زمینه پیشینه فرایند متالوژی پودر انفجاری و همچنین ﺗﺌوری های حاکم بر پدیده انفجار، موج شوک و فرایند متالوژی پودر انفجاری، پارامتر های موثر بر فرایند شناسایی شده و با استفاده از روش های تحلیلی مقادیر مناسب این پارامترها جهت شکل دهی پودر کاربید بور تعیین شده است. سپس در بخش آزمایش های عملی این تحقیق، با طراحی یک چیدمان اولیه و بررسی نتایج توسط اندازه گیری مقدار چگالی و همچنین مطالعه سطح مقطع شکست نمونه تولیدی توسط میکروسکوپ الکترون روبشی، جهت بهبود نتایج تغییراتی در چیدمان اعمال نموده و آزمایش های بعدی را انجام می دهیم. برای تهیه نمونه ها از پودر کاربید بور با اندازه ذره متوسط 100 میکرون بعنوان ماده اولیه و همچنین مواد منفجره و petn بعنوان عامل اصلی شکل دهی استفاده شده است. علاوه بر بکارگیری روش تجربی، شبیه سازی رایانه ای فرایند متالوژی پودر انفجاری با استفاده از نرم افزار abaqus انجام شده و از نتایج آن در طراحی چیدمان ها بهره برده شده است. از نوآوری های این تحقیق می توان به شکل دهی انفجاری پودر کاربید بور خالص برای نخستین بار و همچنین شبیه سازی رایانه ای فرایند متالوژی پودر انفجاری با استفاده از نرم افزار abaqus اشاره نمود. بررسی ها نشان داد که استفاده از فرایند متالوژی پودر انفجاری در مقایسه با روش متالوژی پودر سنتی باعث افزایش قابل ملاحظه چگالی و خواص مکانیکی قطعه و بهبود اتصال بین ذرات شده است.

جهت طراحی، بهینه سازی و تغییر کاربردی فیوزهای مکانیکی نیاز به شناسایی مکانیزمهای عمل کننده در این سیستمها و تحلیل دینامیکی آنهاست . در این تحقیق با بررسی دقیق فیوزهای مکانیکی، بخصوص فیوزهای ضربتی راکتها، مکانیزمهای انفجار تشریح گردیده اند، همچنین ارتباط سرجنگی با فیوز و الزام وجود آن، روشهای عملکرد فیوزهای مکانیکی، روش مسلح شدن آنها و ایجاد ایمنی در مواقع لزوم بیان گردیده اند و متداول ترین و پرکاربردترین روشهای عمل کننده در فیوز یعنی فیوزهای عمل کننده با شتاب خطی و دوران بطور مجزا مورد بررسی قرار گرفته اند، با تحلیل دینامیکی و شبیه سازی این مکانیزمها، مدلی جهت یافتن پارامترهای مهم طراحی از جمله زمان مسلح شدن و زمان عملکرد ارائه گردیده و نتایج حاصل در مورد نمونه های موجود با نتایج تجربی در دسترس مقایسه گردیده و همخوانی مناسب داشته اند، بدین ترتیب نتایج حاصل از این پژوهش می تواند در زمینه طراحی فیوز جدید و یا تغییر کاربری فیوز برای راکتی غیر از مورد طراحی شده با تغییر و تعویض در یک یا چند قطعه بسیار موثر باشد. در پایان راهکارها و پیشنهادهایی در جهت توسعه و ادامه این تحقیق ارائه گردیده است .

مکانیک نفوذ پرتابه ها در اهداف ، چه از دیدگاه علوم نظامی و چه از منظر علوم و فنون غیرنظامی، از اهمیت قابل توجهی برخوردار است . از آنجا که آزمایشهای پرهزینه و وقت گیر این علم، مانعی بزرگ در برابر پیشرفت آن به حساب می آید، استفاده از مدلهای تحلیلی، یکی از گریز راههای مناسب ، جهت بررسی و دامه پیشرفت آن، پیشنهاد می گردد. مبنای کار در این پایان نامه، بدست آوردن مدلی کاملا تحلیلی برای نفوذ گلوله با شکل دماغه استاندارد، در اهداف فلزی ضخیم است . تاکنون براساس دیدگاه انبساط حفره کروی یا استوانه ای روابط نفوذ کامل برای گلوله ای اجیوال ارائه نشده است . در این تحقیق، با استفاده از تئوری های انبساط حفره کروی یا استوانه ای در هدف در اثر نفوذ پرتابه، روابطی تحلیلی برای نفوذ کامل پرتابه های اجیوال در اهداف ضخیم فلزی ارائه خواهد شد. با توجه به اینکه نمی توان از اثر بالا رفتن دمای هدف در اثر نفوذ پرتابه و تاثیر آن بر خواص مکانیکی هدف چشم پوشی نمود، بالا رفتن دمای هدف و تاثیر آن بر معادلات نفوذی نیز، در مدل در نظر گرفته شده است . مدل ارائه شده با توجه به فرضیات حاکم بر آن، توافق کاملا مناسبی با مقادیر تجربی مختلف دارد.

روشهای تئوری های نفوذ بکار گرفته شده از طرف محققین بسیار متفاوت و متنوع می باشد که این روشها، بستگی به شرایط و موقعیت مربوطه دارد. این روشها را می توان به همان صورتیکه .a.zukas]16 ] تقسیم بندی نموده است ارائه داد.

موضوع این پایان نامه بررسی نفوذ گلوله در اهداف فلزی می باشد با این بررسی سرعت خروجی گلوله از هدف و زمانی که این نفوذ طول می کشد تعیین می گردد. در ابتدا توضیحاتی از انواع گلوله و هدف و تاریخچه و روشهای حل مسائل مربوطه آورده شده است . در فصل 1 وسایل مختص یک آزمایشگاه بالستیک آورده شده است . در فصل 3 پنج تئوری از پنج دانشمند به ترتیب زمانی که روی مسئله نفوذ گلوله کار کرده اند، آورده شده است . در فصل 4 تئوریهای لازم از پلاستیسیته و روابط مورد استفاده در این پروژه آورده شده است . پس از آن روشی نو در تحلیل مسئله و حل آن آورده شده است . ماده هدف بصورت صلب - کرنش سخت و گرمانرم منظور گردیده است . در فصل 5 نتایج حل مسئله به روش این پروژه آورده شده و با نتایج تجربی، تئوری آوربوخ و بودنر و دکتر لیاقت مقایسه گردیده است . در فصل 6نتیجه گیری و پیشنهادات آورده شده است .

از جمله کاربردهای سرامیک ، استفاده از آن بعنوان صفحه جلویی در زره های ضد گلوله است. سرامیکها استحکام فشاری و سختی بالا و وزن کمی دارند و مقاومت به نفوذ آنها در برخورد پرتابه ها زیاد می باشد. سه روش برای تحلیل مکانیزم نفوذ وجود دارد: تجربی ، تحلیلی و عددی . از روشهای تجربی بطور وسیعی استفاده می گردد و بسیار پرهزینه و گران هستند . در روشهای تحلیلی با کمترین زمان می توان آرایشهای مختلف هدف-پرتابه را تحلیل نمود ولی بخاطر پارامترهای زیاد مورد نیاز جوابها تقریبی هستند. بطورکلی تحلیل مکانیزم نفوذ در زره هایی که سرامیک بعنوان صفحه جلویی در آنها بکار برده می شود، کاری مشکل بوده و تاکنون تئوری خاصی که جوابگوی کامل مراحل نفوذ باشد ارائه نشده است. در این تحقیق ابتدا آزمایشها و روشهای تجربی نفوذ جهت درک هر چه بیشتر پدیده نفوذ و اتفاقاتی که حین آن رخ می دهد بررسی شده اند و سپس به بررسی مدلهای تحلیلی نفوذ در کامپوزیتهای سرامیکی که تاکنون ارائه شده اند پرداخته شده است. در ادامه یک مدل تحلیلی اصلاحی که اساس آن تئوری ‏‎woodward‎‏ است ، ارائه شده است.

در این تحقیق، تحلیل تنش در مخازن تحت فشار حاصل از انفجار بررسی شده است. نخست اثرات انفجار و روشهای تولید فشار در مخازن و همچنین اثرات افزایش وزن ماده منفجره بر فشار مخزن تشریح گردیده است. سپس بکمک روش اجزا محدود (متد گالرکین) به حل معادلات حاکم بر پوسته های استوانه ای ساخته شده از مواد مرکب چند لایه پرداخته شده است. از درپوشهای مخزن صرفنظر شده و شرایط مرزی را بر هر دو انتها بصورت تکیه گاههای ساده فرض شده است. از دو آنالیز سازه ای، مواد مرکب و دینامیکی، نرم افزار ‏‎ansys‎‏ جهت حل پوسته استفاده شده است، با استفاده از این نرم افزار تحلیل مخزن در دو مرحله انجام است، نخست تحلیل تنش جهت پوسته استوانه ای ساخته شده از مواد مرکب 2 لایه با ضخامتهای یکسان انجام شده، در مرحله دوم پوسته ساخته شده از فولاد مورد بررسی قرار گرفته است. انفجار درون مخزن را با معادله شوک فشار دینامیکی مدل نموده و پس از تحلیل نتایج بصورت نمودارها و کانتورهای تنش و تغییر مکان ارائه گردیده اند. در انتها مقایسه ای کلی بین نتایج حاصله بیان شده است. نتایج نشان می دهد که سطح تنش در مخزن کامپوزیتی بالاتر از مخزن فولادی بوده و میتوان گفت بدلیل بالا بودن نسبت مقاومت به وزن مواد مرکب و با توجه به اینکه وزن مخزن فولادی 5، 4 برابر مخزن کامپوزیتی است در جاهائیکه بحث وزن مهم است در صورتیکه مخز ن کامپوزیتی قابلیت تحمل سطح تنش ایجاد شده راداشته باشد، استفاده از مخزن کامپوزیتی مناسبتر است.

در شکل دهی انفجاری مخروط، ورق بر روی یک قالب با حفره مخروطی بدون هیچگونه مهاری قرار گرفته و ماده منفجره در فاصله معینی از آن استقرار می یابد، انفجار ماده منفجره سبب رانده شدن ورق به درون حفره مخروطی قالب شده و ور ق شکل مخروط بخود می گیرد. جهت افزایش راندمان، تجهیزات در یک مخزن آب قرار گرفته و انفجار در زیر آب صورت می پذیرد. در این تحقیق فرآیند شکل دهی انفجاری از سه منظر تحلیلی، عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است که از دو منظر نخست و برخی آزمایشهای تجربی دارای نوآوری هایی می باشد. در مدل تحلیلی ارائه شده فرض شده است که پروفیل تغییر شکل ورق، در اثنا فرآیند شکل دهی انفجاری، بصورت یک مخروط ناقص می باشد که با گذشت زمان، در صورت اعمال فشار مناسب، به سمت یک مخروط کامل میل می کند. همچنین از تغیرات ضخامت ورق در اثنا فرآیند صرفنظر گردیده است. از اهم نتایج این مدل تحلیل ارائه معادلاتی جهت تعیین ابعاد هندسی مخروط، توزیع سرعت و جابجایی مرکز ورق بر حسب زمان، توزیع کرنش محیطی نقاط مختلف ورق تغییر شکل یافته بر حسب زمان و جرم ماده منفجره جهت تولید مخروط کامل می باشد. در شبیه سازی عددی از نرم افزار اجزا محدود ‏‎abaqus-explicit‎‏ استفاده گردید. نتایج حاصل از این شبیه سازی باضافه برخی نتایج تجربی انطباق مطلوبی با یکدیگر و با نتایج تحلیلی داشته اند.در این تحقیق همچنین پدیده چروکیدگی مخروط در شکل دهی انفجار از نظر تحلیلی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته شده است. مدل تحلیلی ارائه شده بر اساس روش انرژی می باشد که در نهایت منجر به معادله حاکم بر پدیده چروکیدگی در شکل دهی انفجاری مخروط می گردد. با حل این معادله میتوان تعداد و موضع شروع چروک ها را تعیین کرد. همچنین با استفاده از این معادله می توان به بررسی آثار کمی و کیفی خواص مکانیکی و ابعاد ورق بر پدیده چروکیدگی پرداخت و در این تحقیق با بکارگیری ورقگیر، جهت کنترل چروکیدگی، در شکل دهی انفجاری مخروط گام جدید برداشته شده است. میان نتایج تحلیلی و تجربی انطباق مطلوبی وجود دارد.

با توجه به تنگناهای موجود درجمع آوری اطلاعات از تولیدکنندگان وسیله یاد شده طراحی و ساخت قطعه مزبور در چند مرحله صورت پذیرفت.

در این پایان نامه ضمن بررسی خواص لازم برای الیاف پلیمری که در ساخت زره ها بکار می روند، الیاف پلیمری معمول برای کابردهای بالستیکی (از جمله کولار) معرفی شده و مقایسه ای بین آنها صورت گرفته است. سپس با مطالعه و بررسی پاسخ زره های پلیمری نرم و پانلهای کامپوزیتی از جنس الیاف پلیمری آغشته به رزین ‏‎frp‎‏ ، در برابر نفوذ گلوله و همچنین بررسی تحقیقات تجربی و تئوری که دراین زمینه صورت گرفته است، مدلی تحلیلی برای تعیین مقاومت بالستیکی پانلهای کامپوزیتی ‏‎frp‎‏ ارائه شده است که در کاربردهای زرهی خاص از آنها استفاده می شود.

تحقیقات صورت گرفته در این رساله مربوط به فرآیند جوشکاری انفجاری استوانه های هم محور که یکی از استوانه ها به عنوان لوله پرنده و دیگری بعنوان سندان عمل می کند پرداخته شده است.در این نوع فرآیند بارگذاری انفجاری روی جداره خارجی لوله پرنده قرار می گیرد و با کاهش قطر لوله و ایجاد لولای پلاستیک ، سرعت برخورد لازم جهت ایجاد اتصال را فراهم می آورد.در این تحقیق سعی شده است شرایط جوش پذیری دو استوانه از جنس های مختلف را بدست آورده و سپس در خصوص ابعاد هندسی امواج فصل مشترک اتصال دو لوله بر حسب پارامترهای مهم دخیل در فرآیند جوشکاری استوانه ها، پیش بینی هایی انجام داده و به کمک آن شرایط داشتن اتصال خوب را برای ابعاد هندسی مختلف دو استوانه پیدا نمود. در فصل دوم به مباحث تئوریک فرایند جوشکاری انفجاری استوانه ها پرداخته شده است. فصل سوم به بررسی رفتار دینامیکی لوله پرنده تحت بارگذاری انفجاری پرداخته شده است. در فصل چهارم به معرفی نرم افزاری آباکوس پرداخته شده است و سپس با معرفی مشخصات مدل مورد استفاده در این شبیه سازی به بررسی روابط تحلیلی بکار گرفته شده در مدلسازی مبادرت گردیده است.