در این پژوهش به بررسی تأثیر پلاستیسیته در تحلیل تنش ایجاد شده در اطراف سوراخ در مواد مرکب چندلایه ساده و هیبریدی با الیاف بلند پرداخته می شود. چندلایه دارای طول بی نهایت، عرض و ضخامت محدود بوده و تحت بار کششی ثابت در بی نهایت قرار دارد. سوراخ بصورت متقارن در وسط چندلایه قرار دارد و فرض بر این است که بر اثر ازدیاد تنش برشی در ماتریس اطراف سوراخ یک ناحیه تسلیم یافته در ماتریس ایجاد می شود. بدین منظور از دو مدل ناحیه باند شکسته و ماتریس تسلیم یافته برای ناحیه تسلیم استفاده شده است. با استفاده از مدل شیرلگ، با در نظر گرفتن المان حجمی معادلات تعادل حاکم بر چندلایه استخراج شده است. با توجه به شرایط مرزی و پیوستگی، نتایج تمرکز تنش در اطراف سوراخ و تنش برشی ماکزیمم ماتریس بدست آمده و بصورت نمودار ارائه شده است. نتایج برای چندلایه هیبریدی شامل دو نوع فیبر مدول بالا و مدول پایین بدست آمده و با چندلایه ساده مقایسه شده است. نتایج نشان دهنده این است که تمرکز تنش در حالتی که فیبرهای لبه ی مدول پایین باشند بیشتر از حالت ساده و در حالتی که فیبرهای لبه ی سوراخ مدول بالا باشند کمتر از چندلایه ساده می باشد. همچنین اثر تعداد الیاف بریده شده، تعداد کل الیاف در هر لایه، تغییر شکل سوراخ و طول ناحیه تسلیم یافته روی تمرکز تنش و تنش برشی ماکزیمم بررسی شده است. نتایج دو مدل ناحیه باند شکسته و ماتریس تسلیم یافته و حالت الاستیک نیز با هم مقایسه شده است.

در این پژوهش تأثیر شکل و خصوصیات مکانیکی وصله های تقویت کننده در ترمیم ساختار ترک دار در مود اول مورد بررسی قرار گرفته است. در چنین اتصالی قسمتی از بار موثر بر لبه ی ترک از طریق ناحیه ی اتصال به تقویت کننده انتقال می یابد، بنابراین شدت تنش به طور موثری کاهش یافته و گسترش ترک به تأخیر می افتد. محاسبه ی توزیع تنش و شدت آن از طریق مدل سازی و تجزیه و تحلیل اجزای محدود توسط نرم افزار ansys در صفحه ی آلومینیومی ترک دار که توسط وصله ی کامپوزیتی از جنس گرافیت- اپوکسی ترمیم شده صورت گرفته است. برای مواردی که ترمیم در محدوده ی ترک به صورت مستقیم امکان پذیر نباشد از اتصال تقویت کننده در خارج از محدوده ی ترک از جنس آلومینیوم استفاده شده و با اثر وصله ی استفاده شده در ناحیه ی ترک مقایسه شده است. همچنین صفحه ی آلومینیومی به صورت ماده ی الاستیک غیر خطی فرض شده و مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه عمر خستگی ساختارهای ترمیم شده و بدون ترمیم در بارگذاری سیکلی از رابطه ی پاریس محاسبه و با هم مقایسه شده اند. ضریب شدت تنش در نوک ترک در نتیجه ی اتصال وصله در ناحیه ی ترک به طور موثری کاهش پیدا می کند. استفاده از تقویت کننده ی مناسب نیز در مواردی نسبت به وصله عملکرد بهتری در کاهش ضریب شدت تنش و افزایش عمر خستگی دارد.

دکل حفاری سازه ای پراهمیت در صنعت نفت بشمار می رود. این سازه شامل اعضاء اصلی و اتصالات است. عملکرد صحیح این سازه در توانایی تحمل نیروهای اعمالی از رشت? حفاری و دیگر اعضا، در شرایط مختلف خلاصه می شود. بنابراین اتصالات دکل باید به گونه ای طراحی شوند که تنش ها در آنان کمتر از مقدار تسلیم باشد. اتصالات به علت شکل ظاهری از با اهمیت ترین اعضا به شمار می روند. نیروهای اعمالی بر دکل ممکن است دچار تغییر شوند که در چنین شرایطی خستگی در دکل و اتصالات رخ می دهد. تحلیل تنش پایه واساس خستگی محسوب می شود. این پروژه برخی از اتصالات دکل را تحت شرایط بحرانی مورد تحلیل قرار می دهد. از انواع این اتصالات می توان به نوع گوشواره ای و چندحفره ای اشاره کرد. نشان داده می شود که اتصال گوشواره ای مورد کاربرد، تحت نیروی مذکور نمی تواند رفتار الاستیک داشته باشد بنابراین این پروژه نمون? جایگزین را پیشنهاد می کند. جازنی بر روی اتصالات گوشواره ای انجام می شود و تاثیر مثبت آن به دنبال کاهش در تنش، معین می شود

در این پایان نامه انتشار امواج هدایت شده ی فراصوت در میله ای با مقطع مستطیل مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. این مسئله به‏ صورت سه بعدی حل شده و تنش بر روی سطوح خارجی میله برابر با صفر در نظر گرفته شده است. هدف از این تحقیق استخراج منحنی ‏های پراکندگی طیف فرکانس (فرکانس بر حسب عدد موج)، سرعت فاز بر حسب فرکانس، سرعت گروه بر حسب فرکانس و ساختار موج برای میله ای با مقطع مستطیل می‏ باشد. ابتدا با استفاده از روش پتانسیل، معادلات فرکانسی برای مودهای طولی، پیچشی و خمشی به‏ طور جداگانه استخراج شده‏ است. سپس به کمک نرم افزار matlab برنامه‏ ای برای حل عددی معادله ‏ی فرکانسی نوشته و نتایج و نمودارهای مربوط به انتشار هرکدام از مودها در میله‏ای با مقطع مربع بدست آمده‏ است. سپس نتایج بدست آمده با نتایج ارائه شده در مراجع مقایسه شده و پس از اطمینان از صحت روش و کد نوشته شده، به حل معادلات برای سطح مقطع مستطیل پرداخته و نمودارهای مربوط به هر مود با موفقیت استخراج شدند. در انتها نیز تغییرات ناشی از افزایش نسبت اضلاع مقطع میله مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که با افزایش نسبت اضلاع مقطع میله فرکانس قطع کاهش یافته و سرعت فاز سریعتر به سمت سرعت موج سطحی ریلی میل می‏ کند.

در این پایان نامه توزیع تنش میان لایه ای در اتصالات چسبی لبه ای در حضور یک عیب در لایه ی چسب، مورد بررسی قرار گرفتهاست. معادله ی جابجایی طولی چسب در راستای ضخامت به صورت درجه ی دو فرض شده است. علاوه بر این موارد، اثرات انبساط گرمایی نیز در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهند که توزیع تنش علاوه بر مشخصات هندسی هم چون ضخامت و طول ناحیه ی چسبی، به مشخصات مادی اتصال از جمله مدول یانگ، ضریب پواسون و ضرایب انبساط حرارتی لایه ها بستگی دارد. برخی از انواع اتصالات، توزیع تنش یکنواخت تری نسبت به بقیه دارند. مثلا تنش برشی بیشینه در اتصال جفت لبه تقریبا نصف تنش برشی بیشینه دراتصال تک لبه است. در مدل هایی که در لایه ی چسب یک عیب وجود دارد، علاوه بر مشخصات مادی و هندسی، محل و طول ناحیه ی عیب نیزبر تنش بیشینه و به خصوص تنش در مرزهای این عیوب تأثیر جدی می گذارد. نتایج حل های تحلیلی مختلف با نتایج به دست آمده از حل اجزاءِ محدود به وسیله ی نرم افزار ansysمقایسهشده و تطابق خوبی نیز بین این نتایج مشاهده شده است.

در این پژوهش توزیع تنش در دو نوع پروتز ثابت دندانی از نوع یک سرگیردار و دوسرگیردار بررسی شده و اثرات لیگامنت ها بر حداکثر تنش بوجود آمده در دندان مورد بررسی قرار گرفته است. در ساخت مدل فیزیکی پروتز ثابت یک سرگیردار و دوسرگیردار، از دندان های طبیعی استفاده شده است. پس از تعیین شرایط مرزی و بارگذاری دو نوع پروتز، از روش اجزای محدود، تنش برشی، تنش فون مایسز و جا بجایی در دندان و پروتز محاسبه شده است. نتیجه حاصل از این تحقیق با نتایج تجربی حاصل از سایر تحقیقات انجام شده مقایسه شده است. همچنین اثر لیگامنت ها و انواع مواد چسباننده بر توزیع تنش و بیشترین مقادیر آن در پروتز و دندان مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که ماده panavia2 در چسباندن پروتزهای دندانی به علت داشتن مدول یانگ و ضریب پواسون مشابه عاج دندان، درصد موفقیت بیشتری نسبت به سایر مواد چسبنده دارد. همچنین پروتز ثابت دوسرگیردار تحمل بار بیشتری نسبت به یک سرگیردار داشته و استفاده از پروتز یک سرگیردار برای افراد زیر 24 سال به دندانپزشک توصیه نمی-شود.

در این پژوهش یک روش کاربردی و غیرمخرب جهت یافتن محل، عمق و طول ترک در پوسته استوانه‏ای ارائه شده است. به منظور جلوگیری از بوجود آمدن اثرات غیر خطی ترک به صورت باز در نظر گرفته می شود. ترک محیطی که به دو صورت سراسری و با طول محدود در نظر گرفته شده با استفاده از روابط مکانیک شکست با فنر خطی گسترده مدل‏سازی می گردد. پوسته به صورت همگن بوده و از تئوری فلوگه برای استخراج معادلات ارتعاشی پوسته آن استفاده شده است. برای حل معادلات پوسته استوانه‏ای ترک‏دار از روش کوادراتور دیفرانسیلی استفاده می‏گردد. پوسته استوانه ای برای ترک سراسری به دو قسمت و برای ترک با طول محدود به چهار قسمت تقسیم بندی شده است. معادلات ارتعاشی حاکم بر پوسته استوانه‏ای برای هر قسمت توسط روش کوادراتور دیفرانسیلی گسسته شده، سپس معادلات مرزی، شرایط پیوستگی و شرط ترک بر مسئله اعمال می شوند. در ادامه معادلات حاصل به مسئله مقدار ویژه تبدیل شده که با حل آن فرکانس‏های پوسته ترک‏دار تعیین می‏گردند. به منظور صحت روش عددی ارائه شده، مدل تجربی پوسته استوانه‏ای ترک‏دار در آزمایشگاه ساخته شده است. با اندازه گیری فرکانس‏های تجربی پوسته ترک‏دار و استفاده از الگوریتم‏ بهینه‏سازی زنبور عسل، محل و اندازه ترک در پوسته استوانه‏ای مشخص می‏گردد. نتایج بدست آمده دقت مناسب روش ارائه شده در تشخیص ترک در پوسته ها را نشان می دهد.

تحقیق حاضر الگوریتمی با قالب عمومی ارائه می‏کند که می‏تواند خرابی را از اطلاعات مودال تشخیص دهد. این الگوریتم به دنبال تغییر خواص دینامیکی سازه و استفاده از آن برای تشخیص آسیب است. در این تحقیق آنالیز ارتعاشی تیر توسط روش المان کوادراتور دیفرانسیلی انجام شده است. در این روش با تجزیه سیستم به یک سری از زیر دامنه یا المان‏ها، هر ناپیوستگی در بار یا هندسه و خواص فیزیکی قابل اعمال می‏باشد. ترک، که به صورت باز در نظر گرفته شده، به وسیله فنر الاستیک چرخشی بدون جرم مدل شده است. پس از تعیین شرایط مرزی، شرایط سازگاری و معادلات دیفرانسیل حرکت تیر، این روابط به کمک روش المان کوادراتور دیفرانسیلی به معادلات جبری تبدیل می‏شوند. این معادلات مسئله مقدار ویژه‏ای تشکیل می‏دهند که با حل آن فرکانس‏های طبیعی تیر ترکدار محاسبه می‏گردد. برای تیرهای نازک از تئوری تیر اویلر-برنولی و برای تیرهای ضخیم از تئوری تیر تیموشنکو استفاده شده است. در حل معکوس، به وسیله الگوریتم‏های بهینه‏سازی و با در نظر گرفتن تابع هدف به صورت حاصل جمع وزن‏های مربعات خطای بین مقدار محاسبه شده و اندازه‏گیری شده فرکانس‏های طبیعی، پارامترهای ترک مشخص می‏شوند. اغلب روش‏های تشخیص ترک به دو مرحله پردازش برای پیش‏بینی محل و عمق ترک نیاز دارند ولی در تحقیق حاضر محل و عمق ترک به عنوان متغیرهای طراحی مسأله بهینه‏سازی بدست می‏آیند. از خصوصیات این روش، نتایج عددی خیلی دقیق با استفاده از تعداد گره های کم می باشد. نتایج نشان می‏دهد که موقعیت و اندازه ترک با دقت زیادی قابل پیش‏بینی است.

در این تحقیق ضرایب شدت تنش ترک‏های سه‏بعدی در محل اتصال انشعاب شعاعی به مخزن کروی محاسبه شده است. تحلیل با روش آنالیز اجزاء محدود الاستیک بوده و بارگذاری‏ استاتیکی است. بارگذاری در مدل‏سازی‏ها به صورت فشار هیدرواستاتیک درون مخزن و در لبه‏ها شرایط تقارن در نظر گرفته شده است. مدل‏سازی اجزا محدود توسط المان‏های سه‏بعدی 20 گره‏ای و المان‏های متقارن محور 8 گره‏ای مرتبه دوم صورت گرفته است. برای ایجاد خاصیت تکینگی در نوک ترک از المان‏های تکین استفاده شد. ضرایب شدت تنش از دو روش برون‏یابی جابجایی‏ها و انتگرال j بر پایه حل اجزا محدود محاسبه شده‏اند. در این پژوهش سه نوع ترک در محل اتصال انشعاب به مخزن که ممکن است از جوشکاری ناقص بوجود آمده‏ باشند، مورد بررسی قرار گرفته‏ است: ترک یک طرفه متقارن محور، ترک محاط شده متقارن محور و ترک غیر متقارن محور در انشعاب. ضرایب شدت تنش بی‏بعد شده بر حسب ‏پارامترهای هندسی بی‏بعد، برای ترک‏های متقارن و غیر متقارن محور به صورت نمودار ارائه شده‏اند. نتایج و نمودار‏های ارائه شده نشان می‏دهند که المان‏های تکین حساسیت کمتری نسبت به اندازه المان‏ها دارند و رفتار نوک ترک را در حالت الاستیک خطی بهتر توصیف می‏کنند. با توجه به نمودارها مشاهده می‏شود که ضخامت جوش بر مقادیر ضرایب شدت تنش مود اول تاثیر چندانی ندارد در صورتی که بر ضرایب شدت تنش مود دوم تاثیر دارند.

مواد مرکب از قرن ها پیش مورد استفاده قرار گرفته شده است. هنوز تاریخ مشخصی به عنوان شروع استفاده از مواد مرکب ثبت نشده است.مواد مرکب به موادی که حداقل از دو جزء ماتریس (زمینه) و تقویت‎کننده، تشکیل شده باشد، اطلاق می‎شود که این مواد در ابعاد درشت مقیاس یا ریزمقیاس در کنار هم قرار گرفته‎اند ولی در عین حال قابل حل در یک دیگر نیستند. در مواد مرکب معمولا یک جزء به عنوان فاز تقویت کننده و جزءِ دیگر که فاز تقویت کننده را در بر می گیرد، نقش زمینه یا همان ماتریس را خواهد داشت. سازه های متشکل از مواد مرکب، از قطعات و اجزای متعددی ساخته می شوند که با اتصالات مختلف به یکدیگر مرتبط می شوند و روز به روز کاربردشان در صنایع اتومبیل سازی و هوافضا افزایش می یابد. این اتصالات معمولا از نوع مکانیکی (پیچ و پرچ)، چسبی و جوشی هستند. اتصالات مکانیکی از نوع پیچی ، در دسته ی اتصالات موقت و اتصالات چسبی و جوشی جزء اتصالات دائم هستند. اتصالات یکی از معمول ترین عوامل شکست در سازه ها به حساب می‏آیند به طوری که حدود 70 درصد شکست از این قسمت سازه شروع می شود. . در این پایان نامه تحلیل تنش در اتصالات لبه ای مانند اتصالات تک لبه، صلب و ... مورد بررسی قرار گرفته می شود که در این تحقیق لایه های چسبیده شده به صورت ارتوتروپیک و لایه ی چسب به صورت همسانگرد، در نظر گرفته شده اند. این اتصالات، تحت نیروی کششی در راستای طولی قرار داشته و رفتار مواد تشکیل دهنده آن ها در محدوده ی الاستیک خطی در نظر گرفته شده است. در حل تحلیلی بسته ی ارائه شده، از تئوری شیرلگ استفاده شده است. در این تئوری فرض شده است که لایه‎ی چسب بتواند تغییر شکل برشی و لایه‎های چسبیده شده بتوانند علاوه بر تغییرشکل برشی، تغییر شکل طولی نیز داشته باشند. معادله ی جابجایی برای چسب در راستای ضخامت به صورت خطی در نظر گرفته شده است. تنش برشی در راستای ضخامت چسب ثابت بوده و اثرات خمش و نیروهای برشی عرضی در ناحیه ی اتصال و لایه‏ها در نظر گرفته شده است.

در این پایان‏نامه توزیع تنش در اجزای اتصالات تک‏لبه و جفت‏لبه‏ی متقارن که در آنها چسب شونده‏ها از مواد مرکب بافته شده با شکل بافت ساده هستند، با استفاده از روش اجزاء محدود مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تأثیر پارامترهایی نظیر ضریب سستی (فاصله‏ی بین رشته‏ها) و ضخامت لایه‏ی چسب بر تنش در چسب و نیز اجزای تشکیل دهنده‏ی چسب شونده‏ها شامل فاز زمینه و رشته‏ها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از روش اجزاء محدود نشان می‏دهد که تنش در رشته‏های به‏کار رفته بسیار کمتر از مقاومت کششی آنها است. لذا احتمال گسیختگی در رشته‏ها وجود ندارد. همچنین عامل اصلی گسیختگی در اتصالات چسبی تنش تورق (عمود عرضی) است که باید به حداقل ممکن خود برسد. نتایج نشان می‏دهد که با افزایش ضریب سستی و نیز کاهش ضخامت چسب، تنش در اجزای اتصال افزایش می‏یابد، یا به بیان بهتر مقاومت اتصال در برابر بار اعمال شده کاهش می‏یابد. تنش در اتصالات تک‏لبه، تقریباً دو برابر اتصالات جفت‏لبه است که این از مزایای مهم اتصال جفت‏لبه نسبت به اتصال تک‏لبه است.

هلیکوپتر یک سیستم شش درجه آزادی است که به دلیل دارا بودن یک ماهیت غیر خطی ناپایدارحول نقطه تعادل خود، مسئله طراحی کنترلر را به امری رقابتی در میان مهندسان مبدل کرده است.در این پژوهش روش طراحی سیستم کنترل پرواز برای یک هلیکوپتر مدل r50 یاماها در مود هاور با در نظر گرفتن اثر فلای بار مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا معادلات غیر خطی یک هلیکوپتر با روتور دو پره ای بدون لولا به کمک معادلات پیشنهادی سازمان ناسا برای هلیکوپتر استخراج شده و صحت آنها با پژوهش های پیشین مورد ارزیابی قرار گرفته است. در ادامه به منظور دست یابی به مدل خطی، از بسط سری تیلور در مجاورت نقاط تعادل استفاده شده و سپس با استفاده از نرم افزار متلب، معادلات حالت خطی گسسته غیر متغیر با زمان استخراج شده اند. از آنجا که تمامی متغیر-های حالت سیستم به طور مستقیم قابل اندازه گیری نیستند، فیلتر کالمن به منظور پیش بینی رفتار سیستم به مدل مورد نظر اعمال شده است. سپس کنترلر بهینه با شاخص عملکردی مربعی برای سیستم مورد نظر طراحی شده است. هدف از این طراحی، کاهش زمان استقرار و نیز رسیدن سیستم به حالت هاور است. به منظور بررسی عملکرد کنترلر و میزان مقاومت آن، علاوه بر اعمال شرایط اولیه به هلیکوپتر، اثر باد نیز به عنوان ورودی نویز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده عملکرد بسیار خوب در حضور عوامل اغتشاش است. حذف اثر باد بیشتر به کمک کنترلر مقاوم صورت گرفته است در حالی که در این پژوهش با استفاده از کنترلر بهینه این امر به خوبی محقق شده است.

مواد مرکب از قرن‏ها پیش مورد استفاده قرار گرفته شده است. هنوز تاریخ مشخصی به عنوان شروع استفاده از مواد مرکب ثبت نشده است. برخی از اولین اطلاعات ثبت شده بیانگر استفاده‏ی مصریان از تخته چندلا، خمیر کاغذ و استفاده از کاه جهت بالا بردن مقاومت آجر‏های گِلی بوده است. در این پایان نامه دو نوع ورق نامتقارن بر روی تکیه گاه ساده بررسی شده است. یکی ورق متعامد پادمتقارن و دیگری ورق زاویه‏دار پادمتقارن. هر کدام از این دو ورق بر روی یک نوع تکیه-گاه خاص قرار دارد که شرایط مرزی آن ها با هم متفاوت است. بار اعمالی بر روی این ورق ها به‏صورت عرضی در نظر گرفته شده است. چهار نوع بار عرضی اعمال شده‏ی‏ِ یکنواخت، متمرکز، خطی و هیدرو استاتیک بر روی این دو نوع ورق اعمال شده است. برای حل این ورق‏ها از نظریه کلاسیک چندلایه‏ها و حل ناویر در چندلایه‏ها استفاده شده است. فرضیات استفاده شده برای حل این مسائل فرضیات کیرشهف در حل ورق‏های چندلایه می‏باشد. متغیر‏‏های طراحی که در این پایان‏نامه در نظر گرفته شده است چیدمان چندلایه و ضخامت می باشد. بهینه سازی، ابتدا برای مسائل یک‏هدفه با هدف بیشینه سازی بار قابل اعمال بر روی ورق-‏های ذکر شده می باشد. هر 4 نوع بارگذاری ذکر شده با تعداد لایه ‏های مختلف بررسی شده است. بهینه‏سازی چندهدفی نیز با اهداف بیشینه‏سازی بار قابل اعمال و کمینه سازی وزن و قیمت بر روی دو نوع ورق متعامد پادمتقارن و زاویه‏دار پادمتقارن بررسی شده است. برای بهینه‏سازی یک‏هدفه از الگوریتم زنبورعسل و الگوریتم دسته ذرات و برای بهینه‏سازی چندهدفی از الگوریتم چندهدفی زنبور عسل استفاده شده است. الگوریتم‏های نوشته در این پایان‏نامه در زبان برنامه نویسی fortran نوشته شده است که در پیوست-د نمونه‏ای از الگوریتم نوشته شده آورده شده است.

در این پایان نامه، بهینه‏ سازی تنش‏ های بین‏ لایه ‏ای در چندلایه‏ های متقارن تحت بار تک‏ محوری مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور دو نوع چندلایه که عبارتند از: چندلایه‏ دارای لبه‏ آزاد صاف و چندلایه دارای حفره دایره‏ ای شکل در نظر گرفته می ‏شوند. برای تعیین تنش ‏های بین ‏لایه‏ ای در لبه ‏های آزاد چندلایه، از یک روش تحلیلی استفاده شده است. در این روش توابع تنش سه‏ بعدی، که معادلات تعادل و شرایط مرزی را برآورده می‏ سازند، براساس مفهوم حساب تغییرات به دست می‏ آیند. بهینه‏‏ سازی چندلایه به ‏صورت تک‏ هدفه و چندهدفه صورت گرفته است. در بهینه‎سازی تک‏ هدفه، چیدمان بهینه یک‏بار براساس کمترین تنش برشی بین‏ لایه ‏ای و بار دیگر بر اساس بیشترین بار نهایی قابل اعمال به چندلایه یا مقاومت بین‏ لایه ‏ای چندلایه انتخاب می ‏گردد. در این حالت، متغیر طراحی نحوه چیدمان لایه ‏ها است. بهینه ‏سازی چندهدفه، بر اساس توابع هدف بیشترین بار نهایی گسیختگی، کمترین وزن و هزینه انجام گرفته است. در این حالت متغیرهای طراحی تعداد لایه ‏ها، چیدمان لایه‏ ها ( یا نحوه قرارگیری لایه ‏ها) و ضخامت هر لایه هستند. برای تعیین چیدمان بهینه ، از معیار گسیختگی جدایش مرتبه دوم (معیار هاشین-روتم) استفاده می ‏شود. نتایج نشان می‏ دهند که تنش‏ های بین ‏لایه ‏ای تنها در نزدیکی لبه ‏های آزاد وجود دارند. این تنش‏ ها بستگی به نحوه لایه ‏چینی، ضخامت و جنس لایه ‏ها داشته و مستقل از طول و عرضِ ورق و شعاع حفره هستند. همچنین حضور حفره باعث کاهش مقاومت چندلایه می ‏شود.

در این پایان نامه ابتدا به کمک مدل دو بعدی اجزای محدود هارمونیک درایو مشخصات پروفیل دندانه ی تماس پیوسته پیدا شده است. این مشخصات شامل زاویه فشار، ارتفاع و ضخامت روی دایره گام دندانه می شود. در دومین مرحله به کمک تحلیل تنش مناسب ترین پروفیل موج ساز شناسایی و معرفی می شود. ثابت شده است که با تداخل یک موج ساز مناسب با پوسته ی انعطاف پذیر خیز شعاعی ماکزیممی برابر مدول دندانه ها در پوسته ایجاد می شود و در نمودار توزیع تنش فن مایزز ریشه ی دندانه ی پوسته در مقطع ماکزیمم آن به خاطر تماس با شعاع کوچک موج ساز شکست مختصری بوجود خواهد آمد. ماکزیمم تنش فن مایزز ریشه ی دندانه ی پوسته قبل و بعد از بارگذاری محاسبه و اثر ضخامت و قطر دایره گام پوسته بر مقدار آن مورد ارزیابی قرار می گیرد. به کمک تحلیل خستگی ریشه ی دندانه ی پوسته نشان داده شده است که اگر ضخامت ریشه ی دندانه ی پوسته از ضخامت بدنه ی آن بیشتر باشد گشتاور نهایی خستگی پوسته به طور قابل توجهی افزایش می یابد. پوسته ای با ریشه ی دندانه ی ضخیم تر از ضخامت بدنه ی آن تحت عنوان پوسته ی اصلاح شده معرفی شده است. با انجام تحلیل مودال بر روی پوسته ی انعطاف پذیر قبل و بعد از اصلاح اثر ضخامت، قطر دایره گام و گشتاور اعمالی به پوسته بر چهار فرکانس شعاعی اول آن محاسبه و با یکدیگر مقایسه می شود. این فرکانس ها نباید با فرکانس ارتعاش پوسته یکی شوند در غیر این صورت پوسته در فاز تشدید خود قرار می گیرد. در نهایت ابعادی برای چهار قطر دایره گام مختلف پوسته ارائه شده است که انتظار می رود قابلیت تحمل گشتاور نهایی بالاتری نسبت به سایر مدل ها داشته باشند و فرکانس های شعاعی آنها به ازای گشتاورهای یکسان بالاتر باشد.

زانویی یکی از اجزای مهم در سیستم لوله کشی های صنعتی است و نه تنها باعث تغییر جهت خط لوله می شود، بلکه می تواند نیرو و گشتاورهای ناشی از گسترش گرما را به دلیل سختی کمتر نسبت به لوله مستقیم متصل شده به آن جذب کند. خطوط لوله در نیروگاه های هسته ای، صنایع نفت و دیگر صنایع، بارهای مکانیکی و گرمایی مختلفی را تحمل می کنند و در معرض انواع مختلف بار خمشی ناشی از وزن مرده، تنش های حرارتی و همچنین بارگذاری فشار داخلی هستند. تحت این بارها تنش بیشینه در زانویی رخ می دهد. زانویی بخش ضعیف سیستم لوله کشی است و زودتر از لوله مستقیم از کار می افتد. با وجود این واقعیت که نازک شدن جداره غالبا در زانویی ها اتفاق می افتد، بسیاری از مطالعات انجام شده بر لوله مستقیم متمرکز است. خم کردن یک لوله مستقیم به شکل زانویی یک فرآیند جریان پلاستیک است. همه ابعاد در زانویی بر اساس قوانین جریان پلاستیک تغییر می کنند. در حقیقت سطح مقطع زانویی کاملا دایره ای نیست و بیضی شدن قابل توجهی دارد و تغییرات ضخامت (نازک شدن و ضخیم شدن) و دیگر تغییر شکل ها مانند پهن شدن که در فرآیند ساخت ایجاد می شوند را شامل می شود. نازک شدن یک نقص اصلی در همه روش های خم کردن لوله است. بارگذاری بر روی مواد به دو صورت ثابت یا چرخه ای صورت می گیرد. مقاومت مواد در بارگذاری چرخه ای نسبت به بارگذاری ثابت کمتر است. سازه هایی که از مواد الاستیک-پلاستیک ساخته می شوند تحت بارگذاری چرخه ای ممکن است بر اثر چند مکانیسم شکست، بسته به مقدار بار اعمال شده بشکنند. هنگامی که بار از بار تسلیم سازه کمتر است، پاسخ به طور کاملا الاستیک است اما سازه در نهایت ممکن است پس از تعداد زیادی بارگذاری چرخه ای با توجه به خستگی پر تکرار بشکند. هنگامی که بار چرخه ای از ظرفیت تحمل بار تسلیم سازه بیشتر شود، تغییر شکل های پلاستیک تجمع پیدا خواهد کرد. اگر زمانی که سازه تحت بارگذاری چرخه ای بین اولین تسلیم و سطوح فروپاشی پلاستیک است پلاستیسیته معکوس یا رچتینگ رخ ندهند گفته می شود سازه شیکدان الاستیک را نشان می دهد. در شیکدان الاستیک تجمع کرنش پلاستیک متوقف می شود و جسم رفتاری الاستیک خواهد داشت. در شیکدان الاستیک، سازه تغییر شکل پلاستیک محدود را در چرخه اول (و یا چند چرخه بعدی) تجربه می کند که موجب ایجاد تنش باقی مانده در سازه می شود، به طوری که در بارگذاری های چرخه ای پس از آن فقط تغییر شکل الاستیک در سازه رخ می دهد. روشن است که پس از پاسخ اولیه الاستیک-پلاستیک، سازه به طور کامل رفتار الاستیک دارد. در این پایان نامه شیکدان الاستیک در زانویی تحت فشار داخلی و گشتاور درون صفحه بررسی شده است. با نوشتن برنامه ماکرو برای نرم افزار انسیس بار شیکدان در زانویی با ضخامت غیر یکنواخت مورد بررسی قرار گرفته است. این پایان نامه شامل شش فصل است. در فصل دوم پیشینه ای از کارهای محققان بر روی این سازه و تحلیل های شیکدان انجام شده آمده است. در فصل سوم، تئوری شیکدان استاتیک و معادلات حاکم بر زانویی شامل محاسبه تغییرات ضخامت بر اثر خم کردن در هنگام ساخت بیان شده است. در فصل چهارم روش تحقیق به وسیله ی برنامه نویسی ماکرو و نرم افزار انسیس و استفاده از قضیه ملان توضیح داده شده است. در فصل پنجم برای ارزیابی روش به کار رفته یک تیر با شرایط مرزی متفاوت مورد تحلیل قرار گرفت و نتایج با نتایج تحلیلی مقایسه شد. تحلیل شیکدان برای زانویی با ضرایب زانویی متفاوت تحت بار ترکیبی فشار داخلی و خمش درون صفحه ای که با استفاده از برنامه ماکرو به دست آمده است در قالب نمودارهایی که بر حسب پارامترهای بدون بعد هستند بیان شده است. در فصل آخر نیز بررسی و مقایسه نتایج و ارائه پیشنهاد ها آمده است.

نام خانوادگی : زرگرطالبی نام: علی شماره دانشجویی : 8940122 عنوان پایان نامه : مدل‏سازی دینامیکی رفتار ترامپ محور در خودروهای سواری استاد/ اساتید راهنما: دکتر کورش حیدری شیرازی استاد/ اساتید مشاور: دکتر محمد شیشه‏ساز درجه تحصیلی: کارشناسی ارشد رشته: مهندسی مکانیک گرایش: طراحی کاربردی دانشگاه: شهید چمران اهواز دانشکده: مهندسی گروه : مهندسی مکانیک تاریخ فارغ التحصیلی : 14/12/1391 تعداد صفحه: 78 کلید واژه‏ها : ترامپ، دینامیک خودرو، نوسانات محور محرک، خودروی اِسپُرت. چکیده: در علم دینامیک خودرو، به نوسانات محور محرک حول محور طولی خودرو ترامپ گفته می‏شود. در این پژوهش، به بررسی رفتار محور محرک در یک خودرویrwd با سیستم تعلیق هاچ‏کیس در وضعیت شتاب‏گیری خودرو پرداخته شده است. به این منظور خودرویی با 6 درجه آزادی در دو نرم افزار سیمولینک و آدامز مدل سازی شده و در پایان، نتایج هر دو شبیه سازی با یکدیگر مقایسه شده و تطابق مناسبی بین آن دو مشاهده می شود. به منظور بهبود و حذف نوسانات محور محرک، پارامترهای اساسی خودرو همچون گشتاور موتور، مشخصه‏های سیستم تعلیق، فواصل تایرها نسبت به یکدیگر، فشار باد تایر، ممان اینرسی محور محرک و بدنه‏ی خودرو حول محور طولی و همچنین وزن محور محرک و بدنه‏ی خودرو مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج بدست آمده، دیده می‏شود که خودروهایی با فاصله زیاد میان دو چرخ چپ و راست نسبت به خودروهای دیگر که این فاصله در آن‏ها کمتر است، مزیت بیشتری دارند. مقادیر سختی عمودی سیستم تعلیق و تایرها نیز محدوده‏ی مشخصی را جهت بهبود ترامپ می‏طلبند. همچنین مستهلک‏کننده‏های قدرتمند مورد استفاده در خودروهای اِسپُرت در حذف این پدیده نقش بارزی را بازی می‏کنند. مقادیر بزرگ مربوط به نسبت ممان اینرسی‏ محور محرک به ممان اینرسی بدنه‏ی خودرو حول محور رول در بهبود رفتار تاثیرگذار بوده و همچنین علیرغم باور عمومی در کاهش وزن خودرو به هدف شتاب‏گیری بالا، خودروهایی با وزن کم در برابر تهدید ترامپ در شتاب‏گیری، ضعف بیشتری خواهند داشت.

در این پژوهش یک روش غیرمخرب به‏ منظور تشخیص محل، عمق و طول ترک در ورق‏ ارائه شده است. به‏ منظور جلوگیری از اثرات غیرخطی ترک به‏ صورت باز در نظر گرفته شده و به‏ وسیله فنر چرخشی مدل ‏سازی می‏ گردد. به‏ منظور تشخیص ترک در ورق از تئوری ورق نازک استفاده می‏ شود. ورق به‏ کمک روش المان کوادراتور دیفرانسیلی مدل شده است. در این روش با تجزیه سیستم به یک سری از زیر دامنه‏ ها یا المان‏ ها هرگونه ناپیوستگی در بار و خواص فیزیکی قابل اعمال است. در پژوهش حاضر ترک با طول محدود و زاویه‏ های مختلف در نظر گرفته شده است. پس از تعیین شرایط مرزی، شرایط سازگاری و معادلات دیفرانسیل حرکت، این روابط به‏ کمک روش المان کوادراتور دیفرانسیلی به معادلات جبری تبدیل می‏ شوند. این معادلات مسئله مقدار ویژه‏ای را تشکیل می‏ دهند که با حل آن فرکانس‏ های طبیعی ورق ترک‏دار محاسبه می‏ گردد. در ادامه پارامترهای ترک به‏ کمک روش الگوریتم بهینه‏ سازی تعیین می‎شوند. در حل الگوریتم بهینه ‏سازی با در نظر گرفتن تابع هدف به‏ صورت مجموع وزنی مربعات خطا بین فرکانس‏های طبیعی تجربی و محاسبه شده ، محل، عمق و طول ترک تشخیص داده می ‏شوند. جهت بررسی صحت الگوریتم ارائه شده، آزمایش تحلیل مودال تجربی بر روی تعدادی ورق با ترک‏ هایی در عمق، مکان و زاویه‏ های متفاوت انجام شده است. نتایج به ‏دست آمده نشان می‏ د‏هد که الگوریتم ارائه شده محل، عمق و طول را با دقت مناسب پیش‏ بینی می‏ کند.

در این تحقیق توزیع تنش ناشی از حضور پیچ در تک لایه و چندلایه‎ی مرکب با ماتریس فلزی بررسی شده است. برطبق فرضیات صورت گرفته کلیه ی فیبرها و ماتریس ها به طور هم جهت تحت بار کششی محدود قرار گرفته اند. ماتریس علاوه بر نیروی برشی نیروی کششی را نیز تحمل می کند، بنابراین نتایج روش تحلیلی با استفاده از روش شیرلگ اصلاح شده به دست آمده اند. نتایج حاصل از تمرکز تنش برای ماده‎ی مرکب بران-آلومینیم استخراج شده و در نهایت اثر پارامترهای هندسی هم چون قطر پیچ، عرض صفحه و فاصله ی لبه ی آزاد تا مرکز سوراخ بررسی شده است. در حالتی که نیروی کششی ماتریس کم باشد، نتایج به دست آمده برای تک لایه ی مرکب با نتایج حاصل از روش شیرلگ معمولی و اجزاء محدود مقایسه شده اند. برای اعتبارسنجی نتایج تحلیلی مدل چندلایه، از روش اجزاء محدود استفاده شده است. بررسی ها تطابق خوبی بین روش های تحلیلی و روش اجزاء محدود را نشان می دهد. نتایج نشان می دهد تغییر پارامترهای هندسی موجب تغییر در میدان تنش شده است.

در این پایان‏نامه، تنش گذرای به‏وجود آمده ناشی از پاره شدن الیاف بررسی شده است. تنش گذرا، مربوط به پاسخ دینامیکی سیستم در اثر ایجاد ناپیوستگی در الیاف، از لحظه گسسته شدن تا لحظه رسیدن به‏حالت تعادل می‏باشد. برای این‏ منظور، در ابتدا معادلات تعادل دینامیکی حاکم بر یک تک‏لایه با ابعاد محدود و در حضور گسستگی از نوع پاره شدن الیاف استخراج شده و تاثیرات جابه‏جایی محل گسستگی در راستای الیاف و عمود بر آن بررسی شده است. از تئوری شیرلگ برای استخراج معادلات استفاده شده است. در این تئوری، بار محوری فقط توسط فیبر تحمل شده و ماتریس فقط تنش برشی را تحمل می‏کند. در ادامه، اتصال چسبی تک‏لبه معرفی شده و معادلات تعادل دینامیکی مربوط به الیاف استخراج گردیده است. برای حل معادلات حاکم بر تک‏لایه و اتصال چسبی، از روش عددی تفاضل محدود صریح استفاده شده است. در استخراج معادلات دیفرانسیل جابه‏جایی، تمامی مواد در ناحیه الاستیک خطی در نظر گرفته شده است. اتصال بین لایه‏ها توسط چسبی که تنها قابلیت تحمل تنش برشی را دارد، صورت گرفته است. از تنش خمشی به‏وجود آمده ناشی از ناهم‏راستا بودن بار محوری اعمال شده به دو سر اتصال صرف‏نظر شده است. برای بررسی صحت روش و مقادیر به‏دست آمده، نتایج با حل استاتیکی موجود در مراجع مقایسه گردیده است. از نمودارهای به‏دست آمده مشخص است که بیشترین تمرکز تنش، در نوک ترک (محل گسستگی الیاف) ایجاد شده و با افزایش تعداد الیاف شکسته شده، این ضریب نیز افزایش می‏یابد. همچنین نتایج نشان می‏دهند که در اتصال‏ها، قسمت عمده بار اعمال شده به فیبر توسط لایه چسبی جذب می‏گردد و هر چقدر از فیبر گسسته شده فاصله گرفته شود، تاثیر نیروی انتقال یافته به آن فیبر کمتر می‏شود.

در این پایان نامه بهینه سازی تنش ناشی از اثر تورق در اتصالات تک لبه ی چسبی، مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا به بررسی اتصال تک لبه ی متقارن پرداخته شده و سپس اتصال تک لبه ی نامتقارن بررسی می شود.اتصال تحت بار کششی است و لایه های چسبیده شده و چسب همسانگرد و تمامی مواد در ناحیه الاستیک خطی در نظر گرفته شده اند. ابتدا با استفاده از روابط الاستیسیته و استخراج روابط تنش-کرنش و کرنش-جابه جایی، توزیع تنش برشی و عمودی در اتصال تعیین می شود. پارامتر هایی طراحی در حالت متقارن عبارتند از طول ناحیه چسبی و ضخامت لایه های چسبیده شده و لایه ی چسبی و در حالت نامتقارن طول ناحیه ی چسبی از پارامتر های بهینه سازی حذف می شود. تابع هدف کمینه شدن تنش تورق در سطح چسب و لایه های چسبیده شده می باشد. بهینه سازی با استفاده از الگوریتم زنبور عسل و دسته ی ذرات و به کمک نرم افزار متلبانجام شده است. نتایج به دست آمده برای حالت متقارن نشان می‏دهد که مقدار بهینه ای برای ضخامت لایه ی چسب وجود دارد که اثر تورق در سطح چسب و چسب شونده را به حداقل می رساند. در حالت نامتقارن علاوه بر ضخامت بهینه ی چسب، نسبت بهینه ای برای ضخامت لایه های چسب شونده به هم وجود دارد که موجب از بین بردن نایکنواختی توزیع تنش تورق و حداقل شدن آن در سطح لایه ی چسب و چسب شونده می شود.

از جمله مشکلات قابل توجه برخی از نیروگاه¬های گازی در حال کار در ایران، خرابی های موجود در پره های ثابت توربین و به ویژه ردیف اول آن ها که در درجه حرارت های بالائی کار می کنند می باشد. این قسمت که به دلیل پیچیدگی خاص تکنولوژی ساخت آن، هنوز هم بسیاری از پره ها که شدیدا مورد نیاز صنایع کشور می باشند، همه ساله با صرف هزینه های ارزی، از کشورهای بزرگ صنعتی تامین می گردند. در این پژوهش، نازل توربین گازی مدل ge-9 مورد استفاده در نیروگاه آبادان به روش المان محدود شبیه سازی و در شرایط کاری مختلف بررسی می شود. ابتدا به کمک اسکن سه بعدی مدل هندسی پره ساخته شده و با ورود آن به نرم افزار تحلیل گر abaqus، تحلیل سازه ای بدون تأثیرات خزش، تحلیل خزشی و سپس تحلیل ترک انجام شده است. در ادامه نتایج گرفته شده، با شرایطی که در واقیعیت برای نازل ها رخ می دهد، مقایسه می شوند. بررسی ها، اهمیت خنک سازی نازل های ردیف اول را نشان می دهد.

تحلیل سامانه تعلیق ددیون در این تحقیق انجام شده است. ابتدا بر اساس مستندات موجود این سامانه تعریف، گونه های آن مشخص و نام گذاری شد. ساختار سینماتیکی سه بعدی هر یک از این گونه ها از نقطه نظر تعداد بازوها و نیز نوع و تعداد مفصل ها مورد تجزیه تحلیل قرار گرفته و درجه آزادی آن ها بدست آمد. به منظور مطالعه نقش سامانه تعلیق ددیون در کارایی خودرو و مقایسه میزان شایستگی گونه های مختلف آن در بهبود عملکرد خودرو، پارامتر های مرکز غلت، چمباتمه و ضد چمباتمه و نیز صعود و ضد صعود از دو روش تحلیل دستی و با استفاده از نرم افزار و نیز با استفاده از دو دیدگاه متفاوت سینماتیکی و سینتیکی محاسبه گردید. تحلیل های نرم افزاری به کمک نرم افزار آدامز-کار انجام شده است. برای نشان دادن میزان تاثیر پارامترهای ذکر شده در پایداری جانبی و پایداری غلتشی خودرو انواع تعلیق ددیون روی مدل رایانه ای خودرو مستقر و سپس روی خودرو آزمون جاده ای مانورهای گوشه گیری انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که در ارتفاع مرکز غلت یکسان، ددیون نوع 3 و1 و در درصد ضدچمباتمه یکسان، ددیون نوع 3 و 5 به ترتیب از نظر خوش فرمانی و پایداری نسبت به ددیون های دیگر عملکرد بهتری دارند.

در این پایان¬نامه توزیع تنش برشی و تنش ناشی از تورق در اتصالات چسبی تک‏لبه در سطح میانی لایه‏ ی چسب، مورد بررسی قرار گرفته است. لایه‏ ی چسب به ‏صورت همسانگرد و ورق‏ های چسب‏شونده از نوع ارتوتروپیک عمومی می‏ باشند که تحت گشتاور خمشی قرار گرفته‏ اند. ضخامت و جنس دو ورق چسب‏شونده می‏ توانند با یکدیگر متفاوت باشند ولی چیدمان لایه‏ ها در هر دو ورق متقارن می‏ باشد. رفتار چسب و لایه¬ها در محدوده¬ی الاستیک خطی است. در این تحلیل از تئوری ورق مرتبه اول دو بعدی استفاده شده و هم‏چنین توزیع تنش در لایه ‏ی چسب در راستای ضخامت ثابت فرض شده است. هم‏چنین به‏ بررسی اثر تغییر در مدول الاستیسیته، ضخامت و طول لایه ‏ی چسب و مدول الاستیسیته و ضخامت ورق ‏های چسب‏شونده و زاویه‏ ی قرارگیری، حجم کسری الیاف (تعداد الیاف)، مدول الاستیسیته و چیدمان الیاف در ماتریس (زمینه) نیز پرداخته شده است. نتایج بدست آمده به‏ روش تحلیلی با نتایج بدست آمده از حل المان محدود به‏ کمک نرم¬افزار انسیس مقایسه شده و تطابق نسبتاً خوبی نیز بین این نتایج مشاهده شده است. با تغییر در برخی از مشخصات لایه‏ ی چسب و ورق ‏های چسب‏شونده نتایج نشان می¬دهند که با افزایش ضخامت لایه‏ ها‏ی چسب و چسب‏شونده و افزایش مدول الاستیسیته‏ لایه ‏های چسب‏شونده، بیشینه تنش برشی و تورق کاهش و با افزایش مدول الاستیسیته‏ لایه‏ ی چسب، بیشینه تنش برشی و تورق افزایش می‏ یابد. هم‏چنین با توجه به نتایج حاصل شده، توزیع تنش علاوه بر مشخصات هندسی و مادی لایه‏ ها‏ی چسب و چسب‏شونده، به نحوه‏ی قرارگیری، حجم کسری و جنس الیاف در ماتریس نیز بستگی دارد.

در این پایان نامه توزیع تنش برشی و تنش ناشی از تورق در اتصالات چسبی صلب و تک نوار در سطح میانی لایه‏ ی چسب، مورد بررسی قرار گرفته است. لایه‏ ی چسب به‏ صورت همسانگرد و ورق‏ های چسب‏ شونده می توانند از نوع ارتوتروپیک عمومی یا ایزوتروپیک باشند که تحت نیروی کششی و گشتاور خمشی قرار گرفته‏ اند. رفتار چسب و لایه ها در محدوده ی الاستیک خطی است. در این تحلیل از دو نظریه مرتبه اول و کلاسیک صفحات چندلایه ای در چسب شونده ها و مدل ساختاری میان لایه ای در چسب استفاده شده است. هم‏چنین توزیع تنش در لایه ‏ی چسب در راستای ضخامت ثابت فرض شده است. مضافاً، اثر طول لایه چسب در اتصال صلب و تاثیر تقویت کننده ها و پارامترهای هندسی آن ها بر توزیع تنش در اتصال تک نوار نیز بررسی شده است. نتایج بدست آمده به‏ روش تحلیلی با نتایج بدست آمده از حل المان محدود به ‏کمک نرم افزار انسیس مقایسه شده و تطابق نسبتاً خوبی نیز بین این نتایج مشاهده می شود. نتایج نشان می دهد با چسباندن تقویت کننده ها به ورق بالایی اتصال تک نوار تحت کشش و خمش، میزان تغییر شکل ناشی از خمش تحت نیروی خارجی اعمال شده کاهش یافته بنابراین استحکام کل اتصال در برابر اثر تورق افزایش یافته و در نتیجه تنش تورق و تنش برشی نیز کاهش می یابند.

در این پایان نامه توزیع تنش میان لایه ای در اتصال چسبی تک لبه لوله ای در حضور یک نقص (حفره و جدایش) در چسب، در یک تحلیل تحت بارگذاری پیچشی و در تحلیل دیگر تحت بارگذاری کششی مورد بررسی قرار گرفته است. فرض شده است که تنش برشی در راستای ضخامت چسب متغیر است و لوله ها می توانند از لحاظ مشخصات فیزیکی و هندسی غیر مشابه باشند. یک معادله جابجایی درجه دوم برای چسب در راستای ضخامت در نظر گرفته شده است. تحلیل مبتنی بر معادلات تعادل، روابط بین تنش-کرنش و کرنش-جابجایی می باشد. همچنین در این پژوهش به بررسی اثر مدول الاستیسیته و طول لایه چسب و مدول الاستیسیته لوله ها بر توزیع تنش پرداخته شده است. نتایج به دست آمده به‏ روش تحلیلی با نتایج به دست آمده از حل المان محدود به‏ کمک نرم افزار انسیس مقایسه شده و تطابق نسبتاً خوبی نیز بین این نتایج مشاهده شده است. نتایج نشان می دهند که با افزایش مدول الاستیسیته‏ لوله ها، بیشینه تنش برشی کاهش و با افزایش مدول الاستیسیته‏ لایه‏ چسب، بیشینه تنش برشی افزایش می‏یابد. همچنین با توجه به نتایج حاصل، وجود نقص هایی مانند حفره و جدایش در ناحیه اتصال، باعث افزایش تنش برشی در نواحی نزدیک به این نقص ها می شوند. مقدار این افزایش، تحت تأثیر اندازه و به ویژه مکان وقوع این نقص ها می باشد.

در این پایان نامه تأثیر شکل هسته تیر ساندویچی به شکل سلول های لانه زنبوری، مثلثی و مربعی از جنس نامکس بر ضریب شدت تنش در نوک ترک بین لایه ای، با استفاده از روش اجزای محدود موردبررسی قرارگرفته است. ترک یادشده به شکل ترک لبه ای و در لایه چسب میان هسته و پوسته قرار داشته و هسته های سلولی مذکور بر اساس رفتار آن ها در ناحیه الاستیک خطی به کمک روش اجزا محدود به هسته های پیوسته معادل سازی شده اند. ترک یادشده با فرض اینکه در وسط لایه چسب قرارگرفته باشد و پوسته و هسته جدا شده بدون عیب و خصوصیات مکانیکی آن ها مشابه بقیه قسمت های جدا نشده بوده و سطح آسیب دیده در مقابل سطح باقی مانده کوچک باشد، به کمک علم مکانیک شکست تحلیل شده است. بر اساس نتایج معادل سازی هسته پیوسته به جای هسته سلولی به روش اجزا محدود، صحت روابط تئوری ارائه شده برای هسته های ساخته شده از مواد ایزوتروپیک بررسی شده است و مشاهده شده است که تعداد سلول های هسته سلولی بر خصوصیات مکانیکی هسته پیوسته تأثیر گذاشته و با افزایش تعداد سلول ها تغییر کرده و به مقدار ثابت به دست آمده از روابط تئوری یادشده، همگرا می شوند. روابط یادشده برای هسته های ساخته شده از مواد مرکب ارتوتروپیک گسترش داده شد و به کمک روش اجزا محدود اصلاح گردیدند. بر اساس نتایج تحلیل ترک بین لایه ای با افزایش ضخامت دیواره سلولی هسته، ضریب شدت تنش در نوک ترک بین لایه ای افزایش می یابد و ضریب شدت تنش در نوک ترک بین لایه ای برای هسته لانه زنبوری از میان سه شکل هسته یادشده، در دو حالت مود یک شکست و مود ترکیبی یک و دو شکست (بارگذاری عرضی) از همه کمتر است.

هدف از این پژوهش، مطالعه ی رفتار گذرا در ناحیه ی تماس چرخ و جاده بر دینامیک جانبی خودرو می باشد. به منظور بررسی دقیق رفتار تایر، از مدل پسایکا به عنوان مدل تایر حالت پایدار استفاده شده است.برای مدل سازی شرایط گدرای تایر و جاده از چهار مدل گذرا به صورت معادلات دیفرانسیل مرتبه ی اول و معادله ی دیفرانسیل مرتبه ی دوم استفاده شده است. مدل حالت پایدار و مدل های گذرا، در مانورهای استاندارد مختلف بررسی شده اند که نتایج نشان دهنده ی بهتر بودن عملکرد مدل های گذرا نسبت به مدل حالت پایدار می باشد.

در این پژوهش، مدل دو بعدی اتصال چسبی یک طرفه ی دو تک لایه که تحت کشش قرار دارند، مورد بررسی قرار گرفته است. رفتار ماده در محدوده الاستیک خطی و تغییر شکل برشی چسب در راستای ضخامت آن ثابت می باشد. تنش برشی در چسب و تنش محوری در لایه ها از روش تحلیلی به دست آمده است. مدل سازی لایه ها با دو تئوری شیرلگ و شیرلگ اصلاح شده صورت گرفته است. در مدل سازی لایه ها، ماتریس همانند فیبر تنش کششی را تحمل می کند. با استفاده از این تئوری ها روابط تنش محوری در الیاف به دست آمده و اثر جنس و ابعاد تک لایه ها و چسب بر روی آن بررسی شده است. نتایج حاصل از دو تئوری با هم مقایسه شده است. همچنین در هر مرحله نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از روش عددی به کمک نرم افزار ansys مقایسه شده است. نتایج نشان دهنده ی تأثیر پارامترهای چسب بر بار محوری الیاف و همچنین اثر مولفه های تک لایه بر تنش برشی ایجاد شده در لایه ی چسبی است.

در این رساله مدلی برای بررسی توزیع تنش در فیبرهای مثلثی با آرایش هم جهت، در یک ساختار چند لایه دارای ترک یا حفره ارائه شده است. با بکار گیری مدل شیر-لگ، معادلات دیفرانسیلی تعادل بدست آمده و از حل آن ها میدان جابجایی ها و توزیع تنش مشخص شده است. چند لایه به وسیله نیرویی که موازی با الیاف بوده و در بینهایت اعمال شده، بارگذاری شده است. حفره در دو حالت بررسی شده است. حفره سرتاسری و حفره داخلی. نتایج نشان می دهند با افزایش فاصله بین فیبرها، ماکزیمم تنش برشی در یک لایه کاهش می-یابد. همچنین، نتایج حالت حفره سرتاسری نشان می دهد که ماکزیمم تنش برشی و ماکزیمم تمرکز تنش در چند لایه برابر با مقادیر مشابه در تک لایه است. اما در مورد حفره داخلی، محل بیشترین تمرکز تنش و ماکزیمم تنش برشی به شکل حفره بستگی دارد. علاوه بر آن اثر متغیرهای مختلفی مانند تعداد فیبرهای بریده شده، تعداد لایه ها، تعداد لایه های برش خورده و زاویه فیبرهای مثلثی بر توزیع تمرکز تنش و تنش برشی بررسی شده است. مدل ارائه شده برای تخمین سریع تمرکز تنش در ماده مرکب چند لایه با ماتریس پلیمری قابل استفاده است.

چکیده ندارد.