این رساله به بررسی تغییرمکان های بزرگ در صفحات دایره ای و حلقوی ساخته شده از مواد مدرج هدفمند تحت بارگذاری ترمومکانیکی می پردازد. چهار موضوع اساسی در این رساله مورد بررسی قرار گرفته است که عبارتند از: 1- بررسی تغییرمکان های بزرگ در صفحات حلقوی مدرج شده در راستای ضخامت، 2- بررسی کمانش و پس کمانش حرارتی در صفحات حلقوی مدرج شده در راستای شعاعی، 3- بررسی تغییرمکان های بزرگ در قطاع حلقوی مدرج شده در راستای ضخامت و 4- همگن سازی صفحات مدرج هدفمند به روش المان محدود. درتمامی موارد، معادلات دیفرانسیل تعادل بر اساس تئوری مرتبه اول صفحات استخراج و به کمک روش سنجش وزنی مشتقات، حل شده اند. تاثیر بستر الاستیک غیرخطی بر رفتار صفحه و همچنین تاثیر وابستگی خواص مواد به دما مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که در محیط های حرارتی برای دستیابی به نتایج دقیق لازم است تا وابستگی خواص مواد به دما لحاظ گردد. همچنین به دلیل تغییرات خواص در راستای ضخامت در تحلیل پایداری این صفحات لازم است انحنای حاصله صفحه خنثی مورد توجه قرار گیرد و این صفحات بجای ناپایداری از نوع دوشاخگی ممکن است دچار ناپایداری از نوع برگشت سریع شوند. عموما خواص موثر در مواد مدرج هدفمند با استفاده از اصل ترکیب تخمین زده می شود، یعنی خواص موثر ماده، بصورت ترکیبی از خواص اجزای تشکیل دهنده آن درنظر گرفته می شود. به منظور بررسی دقت نتایج حاصل از اصل ترکیب در تخمین خواص موثر در مواد مدرج هدفمند، این خواص با همگن سازی به روش المان محدود بدست آمده و مقایسه شده است.

مخازن مایع در صنعت کاربرد زیادی دارند و ضربات و ارتعاشات محیطی وارد بر این مخازن باعث ایجاد امواج سطحی و تلاطم مایع در این مخازن می¬¬گردد. زمانی¬که یک محرک خارجی حرکتی در یک مخزن حاوی مایع ایجاد می¬کند، سطح آزاد آن تغییر شکل می¬یابد و توزیع فشار در آن نسبت به حالت ایستا تغییر می¬کند. به خصوص اگر نیروی محرک خارجی بر حسب زمان متغیر باشد، که در این صورت سطح آزاد مایع درون مخزن حالت نوسانی پیدا کرده که فرکانس و مودهای نوسانی این پدیده در محاسبه و تخمین نیروهای وارد بر جداره مخزن بسیار اهمیت دارد. یکی از مهم¬ترین محرک¬های خارجی که باعث تلاطم در مخازن می¬شود و آن را به یک سیستم ارتعاشی تبدیل می¬کند، ضربه ناشی از شتاب لحظه ای بدنه مخزن است. پس از اعمال ضربه، مایع درون مخزن با فرکانس خاصی شروع به نوسان می¬کند. در این پایان نامه یک پوسته استوانه¬ای جدار نازک قائم که روی یک تکیه گاه ساده و ثابت قرار دارد و قسمتی از آن توسط سیال پر شده است، مورد بررسی قرار گرفته است. از طریق اعمال ضربه ناگهانی به مخزن حاوی سیال، فرکانس مخزن بررسی و محاسبه می¬شود. شرایط مرزی در تمامی مرزها به جز در سطح مشترک سیال و پوسته به صورت متعارف می¬باشند. با استفاده از روش ریلی- ریتز در ترکیب با معادلات لاگرانژ معادلات دیفرانسیل حاکم بر پوسته استوانه¬ای قائم مدور نیمه پر از سیال با تکیه گاه ساده به دست می¬آید. نتایج نشان می¬دهد که فرکانس ارتعاش آزاد مخزن با ابعاد و مایع معین، با کاهش ارتفاع مایع افزایش می یابد. معادلات حاکم بر جریان سیال همان معادلات ناویر- استوکس بوده که حل آن به روش تشابهی و تفاضل متناهی میسر می¬گردد. نتایج نشان می¬دهد که با افزایش نسبت انبساط دیواره و هم¬چنین افزایش عدد رینولدز، مقدار تابع جریان با ضریب ویسکوزیته یکسان افزایش یافته و سرعت سیستم کاهش می¬یابد.

در بین تکنیک های مختلف پایش وضعیت ماشین¬ها، آنالیز ارتعاشات از توانایی بالایی در تشخیص عیوب برخوردار است. با رشد هرگونه عیب مکانیکی در سیستم، خواص دینامیکی ماشین تغییر کرده و علاوه بر تغییر سطح ارتعاشات، خصوصیات طیف سیگنال ارتعاشی در حوزه زمان و فرکانس تغییر خواهدکرد. در حقیقت سیگنال ارتعاشی یک ماشین، اطلاعات کاملی از وضعیت آن را در بر دارد. نامیزانی جرمی یکی از مهمترین علل ایجاد ارتعاشات بالا در ماشین¬های دوار است که باعث کاهش عمر اجزاء ماشین شده ودر صورت عدم رفع عیب، آسیب کلی ماشین را در پی خواهد داشت. بالانس روشی برای کاهش دامنه ارتعاشات با اضافه کردن وزنه تعادل می¬باشد. یکی دیگر از پارامترهائی که برای تعیین وضعیت ماشین¬ها به کار می¬رود، صدای آنها است. آنالیز صوت، به¬دلیل بالا بودن هزینه¬ها و حساس بودن به عوامل خارجی، کمتر مورد توجه بوده است. ارتعاشات صوتی قادرند اطلاعات تکمیلی در مورد وضعیت کلی ماشین و اجزای آن را فراهم سازند. بنابراین بسیار مناسب است که برای پایش وضعیت دقیق ماشین¬ها ، آنالیز صوت نیز انجام پذیرد.

در این پایان نامه می خواهیم با طراحی و بهینه سازی یک مکانیزم دوبعدی شش میله ای با یک درجه آزادی به گونه ای که کمترین خطا را با حالت طبیعی راه رفتن پای انسان داشته باشد. در این نوشته مکانیزم شش میله ای برای شبیه سازی حرکت پای انسان بوسیله الگوریتم بهینه سازی گروه ذرات در نرم افزار متلب بهینه سازی شده و نتایج حاصل از بهینه سازی با داده های آزمایشگاهی پای واقعی انسان مقایسه شده است.

سازه های جدار نازک و به خصوص پوسته های جدار نازک بدلیل کاربرد فراوان در صنعت مورد توجه بسیاری از محققین و پژوهشگران مکانیک جامدات قرار گرفته است. به همین دلیل آنالیز الاستوپلاستیک و نیز آنالیز ترموالاستوپلاستیک در خصوص پوسته های مطلوب نظر می باشد. بدلیل پیچیدگی های این نوع از آنالیز عموما روشهای تحلیلی جوابگو نخواهند بود و به همین دلیل استفاده از نرم افزارها در چنین تحلیل هایی رواج فراوانی یافته است. که در این بین شایر نرم افزار انسیس بهترین آنها باشد. در این پایان نامه پوسته ای استوانه ای با درپوشهای مختلف تحت فشار داخلی و تغییرات دما مورد بررسی قرار گرفته است. برخی از خواص فیزیکی و مکانیکی مواد نیز بصورت متغیر با دما فرض شده است. ماده مورد استفاده نیز در دو حالت بررسی شده است: کار سختی خطی و کار سختی غیر خطی . اثر تقویت کننده محوری نیز بررسی شده است. بارگذاری داخلی پوسته در دمای فشار داخلی توام با تغییرات دما اعمال شده است. در مورد تغییرات دما این طور فرض شده است که لایه داخلی پوسته در دمای ثابت قرار دارد و انتقال حرارت شامل هدایت و جابجایی باشد . در انتها نتایج بدست آمده از حل مسئله توسط نرم افزار انسیس بصورت نمودارهای تنش معادل ون میسز ، کرنش معادل ون میسز در طول محیط درپوش و نیز در طول استوانه رسم شده است.