در این پروژه تحقیق جامعی بر اتصالات t و y با زوایای 45 و 60 درجه با بار گذاری ترکیبی سه حالت بارگذاری ساده ی محوری، خمش درون صفحه وبرون صفحه اعمالی بر لوله فرعی انجام شد. در حدود 200 مدل هندسی تحت بیش از 1000 تحلیل المان محدود قرار گرفتند. از نتایج حاصل معادلاتی برای تخمین فاکتور تمرکز تنش در این اتصالات به دست آمد. تحقیق فوق با استفاده از نرم افزار قدرتمند آباکوس صورا گرفته است و سپس با کمک نرم افزار spss و با کمک تئوری های کمترین مجموع مربعات معادلات تخمین زننده به دست آمد. اثرات شرایط تکیه گاهی مفصلی و صلب نیز مورد بررسی قرار گرفته شد. با توجه به اهمیت ترکیب بار گذاری های ترکیبی؛ 180 مدل هندسی تحت بارگذاری های ترکیبی قرار گرفت و معادلاتی برای تخمین فاکتور تمرکز تنش تحت بارگذاری ترکیبی به دست آمد.

در این پروژه تغییر شکل (خیز) و تنش در مواد ترکیبی بافت های ساده تحت تاثیر نیروی کششی به صورت تحلیلی و عددی با استفاده از شبیه سازی در نرم افزار آباکوس مورد بررسی قرار گرفته و مقایسه شده است. با استفاده از تئوری وینکلر برای تیرهای منحنی، انرژی کرنشی ناشی از نیروی کششی به دست آمد. شکل اولیه یارن ها به صورت یک منحنی با شعاع انحنای ثابت فرض شده است. تحلیل تئوری تغییر مکان با استفاده از روش انرژی انجام شده است که بدین منظور ابتدا کار خارجی ناشی از نیروی کششی و نیروی تماسی بین تار و پود به دست آمده، سپس با استفاده از حساب تغییرات، معادلات حاکم و شرایط مرزی استخراج شده و با حل کردن آن ها جواب دقیق معادلات جابجایی به دست آمده است. در روش دوم با استفاده از انرژی کرنشی و قضیه کاستیگلیانو، تغییر مکان افقی در انتها و تغییر مکان عمودی در وسط یارن، به دست آمده است. قابل توجه است که با قرار دادن نیروی مجازی در هر مکان از یارن تغییر مکان قائم و افقی آن نقطه را به دست آورد. برای به دست آوردن نیروی تماسی بین تار و پود، از پیوستگی خیز تار و پود در محل تماس استفاده شده است. در حل این پروژه از لغزش بین تار و پود و نیروی برشی در تار و پود صرف نظر شده است و فرض بر آن است که صفحات خمشی بعد از تغییر شکل، صفحه باقی می ماند. با حل روش دوم به صورت کاملا تحلیلی جواب نهایی به دست آمده، برابری نتایج را در روش اول (تئوری وینکلر) و روش دوم(قضیه کاستیگلیانو) نشان می دهد. در پایان نتایج برای حالات مختلف که شامل کشش تار، کشش پود و کشش همزمان تار و پود برای بافت با تار و پودهایی از جنس یکسان و مختلف و شرایط هندسی گوناگون از دو روش تحلیلی و با استفاده از مدل سازی در نرم افزار آباکوس مورد مقایسه قرار گرفته اند. خطای بسیار کم در نتایج نهایی این پروژه، دقت بالای جواب های به دست آمده در روش تحلیلی ارائه شده را نشان می دهد.

در این پروژه روش حل جدیدی برای مسائل تماس قائم دو بعدی بدون اصطکاک ارائه شده است. با این روش بجای کوچک کردن بیش از حد اندازه المان و استفاده از متد افزایش پله ای بار برای ردیابی درست مرز تماس و بدست آوردن انتهایی ترین نقطه از مرز ، مختصات یک گره روی مرز را مجهول فرض کرده و برای آن یک مقدار اولیه فرض می شود و یک بار مساله را با اعمال تمام بار حل می شود ، مکان این گره بعد از تغییر شکل بدست می آید ، با استفاده از روش تقریبهای متوالی نیوتن مختصات اصلاح شده را برای این گره در نظر گرفته تا شرایط مساله را طوری ارضا کند که تغییر مکان عمودی گره دقیقا همان فاصله عمودی تا جسم دوم قبل از تغییر شکل باشد ، با این روش و اصلاح مکان این گره قبل از تغییر شکل مختصات بنحوی اصلاح می شود تا بعد از تغییر شکل در جایی قرار بگیرد که نیروی مرزی صفر است. بعد از بدست آمدن محل گره مورد نظر با داشتن مرز تماس ، تعداد مناسبی گره روی مرز ایجاد می شود و توزیع تنش روی مرز را بدست می آید.

بروش های بهینه سازی یک مکانیزم چهار میله ای را به یک برف پاک کن تشبیه کرده و سطح جاروب شده توسط آن را بهینه سازی نموده ایم.

کامپوزیت ها یکی از مواد جدیدی اند که امروزه در صنایع مختلف بسیار پرکاربرد می باشند. یکی از جدیدترین انواع کامپوزیت ها، کامپوزیت هایی با تقویت کننده های پارچه ای الیاف می باشند که به دلایل استراتژیک و همین طور تجاری بودن موارد استفاده این کامپوزیت ها، کاربرد آن ها به طور بسیار محدودی اشاره شده است. پیش از استفاده از مواد جدید پیشنهادی توسط مهندسان، بررسی رفتار و عکس العمل آن ها در شرایط مختلف بارگذاری بسیار حساس و حیاتی می باشد. کامپوزیت هایی با تقویت کننده های پارچه ای الیاف در کاربردهای هوا فضا تحت بارگذاری های پادصفحه ای قرار می گیرند اما تاکنون مدلی تحلیلی جهت بررسی رفتار پادصفحه ای آن ها ارائه نشده است. در طول این پروژه برای اولین بار، یک مدل تحلیلی جهت بررسی رفتار این نوع کامپوزیت در بارگذاری های پادصفحه ای ارائه شده که قابلیت محاسبه ی نیروهای میان الیاف و رزین و همچنین محاسبه ی خیز در تمام نقاط کامپوزیت را دارا می باشد. سپس جهت نشان دادن صحت مدل ارائه شده و نتایج بدست آمده، با استفاده از نرم افزار آباکوس به همراه نرم افزار تکس جن قطعاتی مشابه مدل شده و بارگذاری می شوند. بررسی انجام شده در دو مرحله اجرا شده است. ابتدا در مرحله اول، تقویت کننده ی پارچه ای به تنهایی مدل شده و پس از بدست آوردن اطلاعات کافی در مورد رفتار آن در بارگذاری های پادصفحه ای، به بررسی یک کامپوزیت کامل که عبارتست از تقویت کننده و رزین، پرداخته می شود.

تحلیل کمانش مواد مرکب بافته شده در این پایان نامه مورد بررسی قرار می گیرد. جهت حل این مساله از دو روش تحلیلی و عددی استفاده شده است. روش های بکار گرفته شده مدل تیموشنکو و وینکلر برای تیرهای خمیده می باشند که جهت حل آنها یک بار با استفاده از روش تحلیلی با در نظر گرفتن شرایط ساده شونده و بار دیگر با استفاده از روش عددی و بدون در نظر گرفتن شرایط ساده شونده به حل آنها پرداخته شده است. علاوه بر این تاثیر پود بر روی تار نیز مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده کردن از حل المان محدود با استفاده از نرم افزار آباکوس برای حالت سلول واحد و یک تار کامل و به دست آوردن نیروی بحرانی کمانش و مقایسه آنها با یکدیگر از دیگر کارهای صورت گرفته می باشد. در پایان جهت به دست آوردن صحت جواب های به دست آمده از حل عددی دیگری استفاده شده و با مراجع در اختیار مقایسه گردیده است.

با پیشرفت صنعت و تکنولوژی، روز به روز قطعات مکانیکی در شرایط بارگذاری پیچیده تری قرار میگیرند و همین طور تمایل انسان به زندگی ایمن تر با آسایش بیشتر، طراحان را به سمت طراحی با ضریب اطمینان بالاتر سوق می دهد. کامپوزیت ها یکی از مواد جدیدی اند که امروزه در صنایع مختلف بسیار پر کاربرد می باشند که برای مثال می توان به کاربردشان در زمینه های هوافضا،اتومبیل، وسایل ورزشی وسازه های زیر دریای اشاره کرد[ 1] با توجه به قابلیت های مهم مواد بافته شده در میان مواد ترکیبی 1 مانند ضربه پذیری، ساخت سه بعدی و صلبیت، سبکی وزن ،استحکام و چقرمگی بالا،عدم لایه لایه شدن در اثر اعمال بار ، مقاومت خزشی و غیره، نیاز به تحلیل نظری این مواد از جمله مواد متقارن سه بعدی مانند لوله ها و پوسته ها، احساس می شود. به همین دلیل در این پژوهش مسأله به دست آوردن تغییر شکل ها و تنش به وجود آمده ناشی از بارگذاری تحت فشار می باشد. در این پژوهش به بررسی تغییر شکل ها و تنش به وجود آمده ناشی از بارگذاری تحت فشار یکنواخت در تار و پود در این ماده پرداخته شده است.در این پژوهش از تئوری تیرهای خمیده وینکلر و همچنین تئوری اولر برای به دست آوردن جابجایی و نیروی بین تار و پود استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که حل تحلیلی ارائه شده دارای خطای کمی است و همچنین از لحاظ زمان حل نسبت به نرم افزار آباکوس آنی است.

کامپوزیت های بافته شده ی مورد استفاده در اجزای ساختاری به واسطه ی خواص فوق العاده و کارکرد های کارآمدشان در فرایند استامپ ، بیشتر و بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. شکل پذیری ورقه های کامپوزیت های بافته شده که با مکانیزم های نقصانی ای نظیر چین خوردگی محدود شده است، یک مساله ی مهم و بحث بر انگیز باقی مانده است. گرچه چین خوردگی در استامپ قطعات واقعی به عوامل زیادی بستگی دارد، در این تحقیق به بررسی و مدل سازی روش های مشخصه یابی یکی از مهم ترین خواص مکانیکی محدود کننده، یعنی برش صفحه ای خالص بافت ساده (آزمایش قاب تصویر و کشش بافت اُریب ) توسط نرم افزار مدل سازی تکسجن و نرم افزار تحلیل المان محدود آباکوس پرداخته شد. سپس پس از مقایسه ی نتایج با داده های آزمایشات تجربی و اعتبار بخشی، این تحلیل ها برای مشخصه یابی انواع دیگر بافت تکرار شدند. در ضمن، دسته بندی و مطالعه ی انواع کامپوزیت، ساختار بافت های مختلف و روش های مختلف مشخصه یابی نیز گنجانده شدند.

کامپوزیت ها یکی از جمله مواد جدیدی هستند، که امروزه در صنایع مختلف بسیار پرکاربرد می باشند. یکی از جدیدترین انواع کامپوزیت ها، کامپوزیت هایی با تقویت کننده های پارچه ای الیاف می باشند که به دلایل استراتژیک و همین طور تجاری بودن موارد استفاده این کامپوزیت ها، کاربرد آن ها به طور بسیار محدودی اشاره شده است. پیش از استفاده از هر ماده جدید پیشنهادی توسط مهندسان، بررسی رفتار و عکس العمل آن ها در شرایط مختلف بارگذاری بسیار حساس و حیاتی می باشد. کامپوزیت هایی با تقویت کننده های پارچه ای الیاف در کاربردهای هوا فضا تحت بارگذاری های پادصفحه ای قرار می گیرند اما تاکنون مدلی تحلیلی جهت بررسی رفتار پادصفحه ای آن ها ارائه نشده است. در این پایان نامه برای اولین بار، یک مدل تحلیلی جهت بررسی رفتار این نوع کامپوزیت در بارگذاری پادصفحه ای با استفاده از تئوری وینکلر ارائه شده که قابلیت محاسبه ی نیروهای میان الیاف و رزین و همچنین محاسبه ی خیز در تمام نقاط کامپوزیت را دارا می باشد. سپس جهت نشان دادن صحت مدل ارائه شده و نتایج بدست آمده، با استفاده از نرم افزار آباکوس قطعاتی مشابه، مدل شده و بارگذاری می گردند. بررسی انجام شده در دو مرحله اجرا شده است. ابتدا در مرحله اول، تقویت کننده ی پارچه ای به تنهایی مدل شده و پس از بدست آوردن اطلاعات کافی در مورد رفتار آن در بارگذاری های پادصفحه ای، به بررسی یک کامپوزیت کامل که عبارت است از تقویت کننده و رزین، پرداخته می شود.

برای به دست آوردن حداقل گشتاور ورودی و همچنین مساحت بهینه یک برف پاک کن باید در ابتدا نوع مکانیزم مورد استفاده را انتخاب نمود که در ابتدا یک مکانیزم چهار میله ای انتخاب میگردد که در آن تیغه برف روب قسمتی از لینک شناور آن می باشد . تابع هدف گذاری برای مکانیزم فوق محاسبه می گردد. تابع هدف باید شامل دو تابع باشد که بتوان با نسبتهای مختلف تاثیرگذاری این دو را باهم جمع جبری نمود. روابط به دست آمده و تابع هدف به عنوان ورودی در برنامه ی بهینه سازی وارد شده و با اعمال قیود و محدودیت های سینماتیکی و سینیتیکی مسئله با پنج متغیر مستقل حل می گردد.