تمرکز تنش در قطعات سوراخ دار مهمترین عامل در هنگام طراحی آن ها می باشد. از آنجا که بر خلاف مواد ایزوتروپیک، تمرکز تنش در صفحات ارتوتروپیک و چند لایه های کامپوزیتی هنوز بخوبی توسعه داده نشده است، در این تحقیق به مطالعه تحلیلی و عددی ضریب تمرکز تنش در صفحات ارتوتروپیک و چند لایه های کامپوزیتی کربن/ اپوکسی و شیشه/ اپوکسی پرداخته شده است. برای مطالعه روش عددی نرم افزار المان محدود انسیس مورد استفاده قرار گرفته است. برای اطمینان از روش به کار گرفته شده در نرم افزار المان محدود انسیس ابتدا یک صفحه ایزوتروپ با سوراخ دایره ای شبیه سازی شده و ضریب تمرکز تنش به روش عددی محاسبه شده است، سپس نتایج با روش تحلیلی و جداول موجود مقایسه شده است. مقایسه نتایج صحت روش مدلسازی را نشان می دهد. آن گاه تمرکز تنش در لایه های تک جهته ی ارتوتروپیک و چند لایه های کامپوزیتی متعامد، شبه ایزوتروپیک و angle-ply به روش ‍های تحلیلی و عددی و با استفاده از روش "تنش نقطه ای" انجام شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که ضریب تمرکز تنش مواد ارتوتروپیک و چند لایه های کامپوزیتی بسیار با اهمیت تر از مواد ایزوتروپیک بوده و وابسته به چیدمان چند لایه، جنس ماده و ابعاد هندسی نمونه بسیار متغیر می باشد. همچنین یک بررسی تجربی روی استحکام باقی مانده چند لایه های کامپوزیتی انجام شده است

در این پژوهش به مطالعه اثر ضربه ی برخورد بدنه شناورهای تندرو پروازی کامپوزیتی، به سطح آب پرداخته شده است. توزیع فشار هیدرودینامیکی ناشی از ضربه آب بر بدنه، با ارائه یک روش ریاضی از نتایج آزمایشی (تجربی) سقوط آزاد گوه، بدست آمده است. سپس مدل سه بعدی المان محدود یک شناور تندرو کامپوزیتی، با طراحی چیدمان لایه های کامپوزیتی، ایجاد و فشار هیدرودینامیکی ضربه آب به آن اعمال شده است. مدل المان محدود به روش دینامیکی محض تحلیل شده و نتایج برای پوسته و سازه ی بدنه به شکل جداگانه بدست آورده شده است. با کاهش ضخامت هسته ی ساندویچ پَنِل های کامپوزیتی و تقویت سازه ی بدنه، به میزان 6/17% از وزن بدنه ی شناور کاسته شده است. نتایج به دست آمده از روش المان محدود مستقیم بر روی بدنه بهینه شده، محدودیتهای استاندارد dnv را ارضا می نماید. در نهایت ضریب اطمینان تقریباً یکسان (طبق استاندارد dnv ) و توزیع تنش تقریبـاً یکنواخت برای قسمت هـای مختلف بدنه شنـاور، نتیجـه ی بهینه سازی بوده است.

در این تحقیق به مطالعه ی اثر شوک حرارتی بر چند لایه های کامپوزیتی سوراخ دار پرداخته شده است. در این مطالعه روابط ریاضی و تحلیلی مربوط به آنالیز حرارتی وتمرکز تنش چند لایه های کامپوزیتی آورده شده است. به طور مشخص اثرات دمایی به عنوان بخشی از عوامل محیطی بررسی گردیده و در معادلات تنش و کرنش در نظر گرفته شده است. هم چنین آزمایش ها یی به منظور بررسی هم زمان اثرات شوک حرارتی و پدیده ی سوراخ بر استحکام و سایر خواص مکانیکی نمونه های کامپوزیتی انجام گرفته است. برای این منظور از چند لایه های متعامد شیشه-اپوکسی با ابعاد استاندارد استفاده گردیده است. در این مطالعه نمونه های بدون سوراخ و سوراخ دار، پیش و پس از اعمال شوک حرارتی سیکلی در معرض آزمون کشش قرار گرفته است. در پایان پس از انجام آزمون کشش برای حالت های متفاوت، مقادیر استحکام شکست، مدول، درصد کشیدگی و تمرکز تنش مشخص گردیده و در ادامه نتایج طبقه بندی و با یکدیگر مقایسه شده اند.

در این تحقیق ارتعاشات آزاد تیر کامپوزیتی تیموشنکو با استفاده از فرض کرنش محدود بررسی شده است. با استفاده از محاسبه انرژی جنبشی و پتانسیل و به کارگیری اصل همیلتون، معادلات ارتعاشات آزاد تیر به همراه شرایط مرزی به دست آمده اند.در حالت تک هارمونیک با استفاده از روش جداسازی، متغیر مکان و زمان از یکدیگر جدا شده و معادلات و شرایط مرزی برحسب متغیر مکان حاصل شده اند. با حل معادلات حاصله از طریق روش مربع سازی دیفرانسیلی تعمیم یافته، خیز و دوران سطح مقطع تیر در حالت خطی و غیرخطی رسم شده و با یکدیگر مقایسه شده است. همچنین برای تیر کامپوزیتی چند لایه، تاثیر تغییر زاویه الیاف در چند لایه متقاطع بر روی فرکانس بررسی شده است. برای ارزیابی نتایج، فرکانس های تیر تیموشنکو با اویلر-برنولی مقایسه شده و میزان دقت بالاتر این کار نسبت به اویلر-برنولی مشخص شده است.

کامپوزیتها از ترکیب و مهندسی مواد برای دست یافتن به خواص بهینه ساخته شده اند. تغییر نوع رزین و نوع الیاف در کامپوزیتهای زمینه پلیمری به همراه جهت گیری خاص هر لایه که توسط طراح تعیین می شود، قابلیت دسترسی به طرحهای گوناگون و خواص مورد نظر در جهات مختلف را فراهم می نماید. نسبت استحکام به وزن این مواد بسیار زیاد بوده و این شاخصه همراه با مزیتهای دیگری چون عمر خستگی بالا، مقاومت بالا نسبت به خوردگی و سایش، مقاومت در مقابل رطوبت، و قابلیت قالبگیری در شکلهای پیچیده، سرعت استفاده از این مواد را در صنایع مختلف وزمینه های گوناگون به شدت افزایش داده است. یکی از این زمینه ها استفاده از مواد کامپوزیتی برای مقابله با اثرات انفجاری است.گستره این عرصه از باک سوخت خودروهای معمولی، بدنه خودروهای نظامی، لوله های توپ کامپوزیتی شروع و تا ساخت پناهگاههای پیش ساخته کامپوزیتی برای مقابله با اثرات انفجارهای هسته ای گسترش یافته است. در این تحقیق با بررسی تحقیقات گذشته که به مقوله اثر انفجار بر کامپوزیت پرداخته اند وبررسی ماهیت یک انفجار و خصوصا یک انفجار هسته ای و نیروهای بوجودآمده از آن پژوهشی نرم افزاری, بوسیله یک نرم افزار المان محدود انجام شده است و در این راستا یک سازه کامپوزیتی به شکل نیمکره با لایه چینی و ضخامت مشخص از جنس کربن اپوکسی برای حفاظت در برابر یک انفجار هسته ای ارائه شده. پس از آن با در نظر گرفتن موج حاصل از انفجار اتمی یک بمب یک مگا تنی در فاصله هزار متری از محل انفجار به عنوان مبنای کار به بهینه سازی این سازه مبادرت شده است به گونه ایکه سازه بتواند به صورت مطلوبه در برابر این انفجار مقاومت نماید.