چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

مواد کامپوزیتی به عنوان موادی با مشخصات عالی در صنایع مختلف مانند کشتی سازی، صنایع هوا- فضا و ساخت وسایل ورزشی و حتی مهندسی عمران بسیار مورد توجه قرار گرفته است . در این پایان نامه مدلسازی جداشدگی لایه ها در مواد کامپوزیتی تحت اثر بارهای فشاری و ضربه ای بررسی گردیده است .

این تحقیق بخشی از یک پروژه جامع تحلیل سازه های پناهگاهی تحت اثر بارگذاری دینامیکی و بررسی میزان نفوذ پرتابه در سازه بوده ، هدف از آن دستیابی به یک روش عددی مناسب برای مدلسازی و بررسی پدیده مخرب ترک خوردگی ، با بهره گیری از مبانی نظریه مومسانی ، مکانیک تماس محاسباتی و مکانیک شکست می باشد . بطور کلی با پیدایش اولین ترکها در سازه از کارایی سیستم کاسته خواهد شد، از اینرو نقش مهم این پدیده در کاهش باربری و عملکرد سازه، تحلیلی دقیق را از شرایط پیدایی و گسترش ترکها و بررسی رفتار سازه پس از ترک خوردگی ایجاب می کند ، از اینرو مدلسازی رفتار سازه به روش اجزای جدا از هم با بکارگیری الگوریتم های مکانیک تماس به همراه روشهای نرم شدگی برگرفته از اصول مکانیک شکست انجام می پذیرد. مدلسازی مساله به روش المانهای گسسته با بهره گیری از الگوریتم های مکانیک تماس محاسباتی و مکانیک شکست در تحلیل گسیختگی و ترک خوردگی سازه ناشی از اثر بارهای ضربه ای روشی نو بوده ، پیش بینی می شود تحلیلی واقع بینانه تر و دقیق تری از این رفتار پیچیده در اختیار مهندسان محاسب قرار دهد.

روش المانهای مجزا ‏‎discrete element method‎‏ یک روش مناسب برای آنالیز محدوده وسیعی از مواد ناپیوسته می باشد. در این روش علاوه بر مطالعه اندرکنش المانهای مجزا از هم می توان اندرکنش محیط احاطه کننده را با المانها مورد بررسی قرار داد(اندرکنش جامد-مایع، گاز-جامد) . انفجار در سنگها یک نمونه کاربردی از این دست مسائل می باشد که تا این اواخر صرفا از روشهای تجربی برای مدلسازی آن استفاده می شده است. از آنجا که محیط ترک خورده سنگی یک محیط پیوسته نمی باشد ، روش اجزا محدود نمی تواند بدرستی انفجار در سنگها را مدل کند. در حالیکه روش المانهای مجزا مناسب تر بوده و ما را قادر به بررسی ترک خوردگی و مجزا شدن سنگها، جریان گاز در محیط متخلخل ایجاد شده و اندرکنش گاز و محیط ترک خورده خواهد کرد.هدف این تحقیق بررسی توانائی روش المانهای مجزا در تحلیل مسائل انفجار می باشد.

امروزه پانل های پیش ساخته بدلیل انعطاف پذیری و سرعت بالای ساخت و نصب قطعات و همچنین صرفه اقتصادی در ساخت و سازهای انبوه مورد توجه بیشتر دست اندرکاران و پژهشگران قرار گرفته است.در این نوشتار برخی از سیستم های پیش ساخته سنگین و سبک که در کشورهایی مانند انگلستان، فرانسه، ایتالیا متداول بوده و در احداث ساختمانهای بزرگ نظیر مدارس، بیمارستانها، دانشگاهها و ... بکار رفته اند معرفی شده اند.همچنین رفتار اتصالات و دسته بندی آنها در ساختمانهای پیش ساخته و نقش کلیدی اتصالات در تامین ایمنی سازه، بخصوص در برابر بارهای غیرمترقبه مورد بحث قرار گرفته اند.در نهایت بعنوان یک روش خاص، پانل های ساندویچی شاتکریتی و تکنولوژی ساخت آنها که اخیرا نیز در ایران مورد بهره برداری قرار گرفته اند بررسی شده، و یک مدل عددی و تحلیلی از اینگونه پانل ها به عنوان نمونه انتخاب و با استفاده از نرم افزار اجزا محدود ‏‎elfen‎‏ تحلیل شده و نتایج حاصله با نتایج آزمایشات عملی مقایسه گردیده است. تستهای انجام شده به روش تحلیل غیرخطی شامل مدل خمشی المان سقف، مدل خمشی مدل دیوار، مدل فشاری و مدل برشی دیوار می باشد.

در این پایان نامه، در محیط دو بعدی برای مدلسازی گسترش ترک در اثر بار ضربه ای از روش ترکیبی اجزا محدود و المانهای مجزا استفاده شده است. کاربرد روش ترکیبی اجزا محدود و المانهای مجزا برای مدلسازی گسترش ترک، روشی جدید است و در مقایسه با مدلسازی عددی موجود از پیشرفتهای بازی برخوردار است.روش قدیمی برای شبیه سازی توزیع تنش، تکنیکهای اجزا محدود است. هر چند، این روش براساس مکانیک محیط پیوسته می باشد و برای مسائل گسترش ترک مناسب نیست. بر این اساس، روش المانهای مجزا برای حل مسائلی که در رفتار مادی و هندسی خود ناپیوستگی دارند، طراحی شده است. در این روش، منطقه احتمالی شکست با استفاده از مش المان مجزا مدل می شود و باقیمانده سازه توسط مش اجزا محدود مدل می شود. یک مش ترکیب مارا از ردیابی تماس و محاسبات اندرکنش تماسی غیر لازم نجات میدهد.که این دو قسمت، بخش اعظم هزینه زمانی را تشکیل می دهند. برای مدل ماده از معیار نرم شدگی رانکین استفاده شد تا شروع و گسترش ترک مشخص شود.روش پنالتی برای اعمال قید عدم نفوذ در الگوریتم اندکنش تماسی به کار برده شد. محدوده تماس ها ابتدا توسط روش درخت دودویی در جستجوی کلی مشخص می شود و سپس توسط جستجوی محلی به طور دقیق محل تماس ها مشخص می شود. برای مدل کردن ترکها از تکنیک مش بندی مجدد استفاده می شود که این روش، برای ارضای شرایط سازگاری لازم، المانها مجاور ترک رانیز تقسیم می کند. برای مش بندی از المانهای مثلثی استفاده شد. تکنیک مش بندی مجدد، علاوه بر مدل کردن ترک. مش را در محل ترک ریزتر می کند که این امر باعث می شود که از پیچش المانهای ترک یافته جلوگیری شود و تخمین های محاسباتی کاهش یابد.در نتیجه، روش ترکیبی اجزا محدود و المانهای مجزا یک روش کارا و سودمند برای تحلیل شکست دو بعدی مواد تحت بار ضربه ای تشخیص داده شد. این روش با پاره ای از اصلاحات می تواند برای مدل کردن مصالح بنایی، سازه های بتن مسلح و مواد مرکب که تحت بارگذاری ضربه ای و انفجاری هستند، برای پیش بینی شکست پیشرونده استفاده شود.

در این تحقیق ناپیوستگی های موجود در سازه های بنایی با روش ترکیبی اجزای محدود / اجزای مجزا مدل می شود. این روش مبتنی بر مبانی مکانیک تماس و مکانیک شکست محاسباتی و اجزای محدود می باشد. در روش بکار گرفته شده قابلیت تشخیص شروع ترک خوردگی و امتداد ترک و تخمین الگوی ترک خوردگی و مدلسازی رفتار پس از ترک خوردگی سازه به صورت هندسی و مکانیکی وجود دارد.

این پایان نامه در 7 فصل ارائه گردیده است . در فصل اول مقدمه ای در باره طرح و در فصل دوم مواد کامپوزیتی معرفی می گردند در این فصل ضمن اشاره ای به تاریخچه کاربرد این مواد خصوصیات اجزا تشکیل دهنده و موارد استفاده از آنها نیز بیان می گردد. در فصل 3 ، اطلاعات مورد نیاز را در تحلیل مواد کاموزیتی که شامل روابط الاستیسیته و معرفی پارامترهای مقاومت است شرح می دهد. در فصل 4 ، به معیارهای گسیختگی و جداشدگی در کامپوزیت ها اختصاص دارد . ضمن مقایسه این مدلهای مختلف موجود در ادبیات فنی با ذکر نقاط ضعف و قوت هر کدام از آنها بهترین مدل مادی انتخاب می شود . همچنین برخی از اصول پلاستیسیته مربوط به هنگام تنش ها توضیح داده شده است. مدل بکار رفته برای در نظر گرفتن کاهش سختی در این فصل بیان شده است. مسائل مربوط به ترک خوردگی در فصل 5 ذکر گردیده است. الگوریتم های مورد نیاز برای تعیین ترک خوردگی ، نحوه مش بندی پس از ترک خوردگی و اصول مکانیک شکست را در این فصل می توان مشاهده نمود. روش المان مجزا در فصل 6 بحث خواهد شد که شامل مبانی مکانیک تماس می باشد و الگوریتم های مورد نیاز برای ملاحظه اندرکنشهای تماسی بیان خواهد شد. در نهایت فصل 7 ،کنترل برنامه و نتایج مدلسازی های انجام شده و ذکر پیشنهاداتی در جهت رسیدن به یک الگوریتم کاراتر در مدلسازی حاضر می باشد.

مدلهای مبتنی بر مکانیک محیطهای پیوسته و استفاده از روش المانهای محدود که برای تحلیل تنش در محیطهای سنگی بکار می روند، عمدتا منجر به نتایجی می شوند که با نتایج آزمایشگاهی و مشاهدات محلی مغایرت دارد. وجود ناپیوستگی های مختلف اعم از درزه، گسل و ...، ایجاد و گسترش ترکها نامنظم، رفتار اصطکاکی این ترکها و تاثیر آنها بر رفتار کلی مجموعه مهمترین دلایل عدم کفایت مدلهای تحلیلی پیوسته می باشند.در این پایان نامه سعی گردیده است با ارائه مدلهای گوناگون قابلیت روش ترکیبی المانها محدود - المانهای مجزا و مزایای این روش در تحلیل محیط های سنگی معرفی گردد.در این مدلها، محیط سنگی با یک شبکه ترکیبی از المانهای محدود / الماننهای مجزا مدل گردیده و سپس تحلیل از یک محیط پیوسته شروع می گردد و ضمن پیش بینی ایجاد ترک، کنترل گسترش ترک بر مبنای روشهای مبتنی بر نرم شدگی مصالح، انجام می شود. سپس با استفاده از یک تکنیک ویژه مش بندی مجدد ترکها بصورت هندسی مدل شده و شبکه ریزتری در اطراف ترکها ایجاد می شود تا تقریب عددی بهبود یابد و چنانکه مشاهده خواهد شد؛ بدینوسیله بسیاری از نواقص مدلهای مبتنی بر مکانیک محیط پیوسته رفع خواهد گردید.

در سالهای اخیر با توجه به وجود کامپیوترهای پیشرفته و توسعه روشهای عددی تمایل قابل توجه ای به آنالیز عددی سازه های بیتن مسلح در برابر بارهای ضربه ای بوجود آمده است. در این پایان نامه براساس روش ترکیبی المانهای محدود ومجزا ‏‎(finite / discrete element, method)‎‏ یک مدل تحلیلی از سازه بتن مسلح ارائه می گردد که امکان مدلسازی برخورد پرتابه ها ایجاد و رشد ترکهای پیشرونده، نفوذ پرتابه ها و کلیه رفتارهای تماسی پس از ترک خوردگی را با در نظر گرفتن رفتار نرم شدگی بتن فراهم می سازد.بدین منظور ضمن بررسی مدلهای رفتاری بتن مسلح مدلهای متنوع تسلیم و شکست در زمینه رفتار غیرخطی فشاری، سخت شدگی، خردشدگی، ترک خودرگی و نرم شدگی بتن و رفتار غیرخطی فولاد که تاکنون ارائه شده اند مورد ارزیابی قرار می گیرد. در مرحله بعد اصول روش اجزای محدود در پلاستیسیته یک بعدی و دو بعدی بیان می شود و پس از آن مبانی روش المانهای مجزا ارائه می گردد. روش المانهای مجزا کل محیط را به صورت مجموعه ای از المانهای مجزا فرض می کند، که المان ها در ضمن عملکرد شکل پذیر خود بوسیله یک نوع اندر کنش تماسی با سایر المانها (که در مکانیکت تماس تعریف می شود) همانند محیط اصلی رفتار می کنند.در انتها تحمیل چند سازه بتنی و بتن مسلح انجام می شود و جهت کنترل با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار می گیرد.

امروزه ، پوسته های کامپوزیت بدلیل سبکی و مقاومت زیاد از جمله پرکاربردترین مواد در صنایع مختلف و بویژه صنعت هواپیماسازی می باشند. دراینگونه سازه ها به دلیل قرارگیری تحت بارگذاری ضربه ای و ارتعاشی ، ترک خوردگی پیشرونده می تواند یک عامل مهم در گسیختگی سازه باشد.آنالیزهای معمول اجزا محدود در تحلیل گسترش ترک دچار کاستی هستند، چرا که فرض اولیه در آنها پیوسته بودن محیط است و حتی نرم افزارهایی که قادر به مدل کردن گسیختگی هستند، بااستفاده از تئوری مکانیک شکست کار می کنند و توانایی مدل کردن یک محیط با گسستگی های نسبتا پیچیده را ندارند. این نرم افزارها به عنوان مثال یک ترک موجود دراتصال سازه ای را تحلیل کرده، چگونگی پیشرفت آن را بررسی می کنند و نمی توانند تعداد بیشتری ترک خوردگی را مورد تحلیل قرار دهند.