نام پژوهشگر: محمد خان محمدی
بابک جلیلی محمد خان محمدی
سازه های بنایی غیر مسلح یکی از متداول ترین ساختمان های ایران می باشد که به دلیل نوع ساخت و عدم طراحی برای بار جانبی، به هنگام وقوع زلـزله های نه چندان قوی، در معرض آسیب های جدی قرار دارند. با توجه به بررسی سوابق زلـزله های پیشین و آمار بالای تلفات انسانی در این گروه از سازه ها، ضرورت و اهمیت یافتن راهکارهای کاربردی و کمی سازی ارزیابی آسیب پذیری این دسته از ساختمان ها بیش از پیش احساس می گردد. در این راستا محققان همواره با اتکا بر مشاهدات آثار به جا مانده از زلزله های پیشین، روش های آزمایشگاهی، مدل سازیهای پیچیده اجزاء محدود و بعضا روش های مدل سازی کاربردی پژوهش هایی انجام داده اند که معمولا نیازمند مطالعات اولیـه زیاد، مدل سازیهای دقیق با نرم افزارهای پیچیده مهندسی و تجربه کافی برای تفسیر نتایج آنها می باشد. این پژوهش در مرحله اول به تشریح انواع خرابیهای رایج در دیوارهای مصالح بنایی پرداخته و سپس تاریخچه ای از آزمایشات و تحقیقات انجام شده در سطح ایران و جهان را ارائه نموده است. در مرحله دوم انواع روش های مدل سازی دیوارهای مصالح بنایی و علت انتخاب مدل سازی ماکـرو و روش قـاب معادل به تفسیر مورد بررسی قرار گرفته است. در گام سوم عوامل تاثیرگذار بر شدت این خرابیها، عدم قطعیت های موجود و روش های احتمالاتی مورد استفاده تشریح شده است. در گام چهارم ابتدا با مدل سازی دیوار نمونه از مقاله knox و انجام آنالیز استاتیکی غیرخطی با نرمافزارهای sap و opensees، صحت روش مدلسازی و نتایج خروجی مورد بـررسی قرار گرفته و بالاخره در گام آخر با اتکاء به نتـایج صحت سنجی، یک نمونه دیوار آزمایش شده در پاویا توسطcalvi و magenes به روش قاب معادل مدلسازی و با انجام آنالیز دینامیکی غیرخطی ida، منحنی های شکنندگی برای مقاومت های فشاری و کششی ترسیم و ارائه شده است.
محمد خان محمدی عیسی احمدی
در میان انواع شرایط بارگذاری ممکن بر روی سازه¬های تهیه شده از مواد مرکب، بارگذاری خستگی یکی از مهمترین آنها¬ست. اگرچه خستگی مواد مرکب مدتها¬ست که مورد بررسی قرار دارد، اما هنوز این تحقیقات برای ارزیابی عمر خستگی و رفتار خستگی در تمام شرایط کافی نمی¬باشد و به بررسی بیشتر فرایندها و عوامل موثر در آنها نیازمند است. در اکثر روش¬های معرفی شده برای بررسی رفتار خستگی مواد کامپوزیت، لازم ا¬ست آزمایش¬های فراوانی انجام شود و روش¬های عددی و تحلیلی کمتر مورد استفاده قرار گرفته است. رایج¬ترین نوع آزمایش¬ها، آزمایش¬های خستگی کشش-کشش و کشش-فشار می¬باشند که در آن، لایه¬های ماده مرکب در معرض ایجاد و رشد یکسان آسیب قرار دارند. وضعیتی که در نوع بارگذاری خستگی خمشی کاملا" متفاوت است و درآن هر لایه شرایط خاص خود را بنا به موقعیت خود در لایه¬چینی، خواهد داشت حتی اگر لایه¬های ماده مرکب هم¬جنس و هم¬جهت باشند. در این وضعیت بارگذاری، تنش در راستای ضخامت لایه¬چینی متغیر ا¬ست. بنابراین لایه¬ها با تقدم و تاخر خاصی نسبت به هم دچار شکست و واماندگی می¬شوند. همچنین ترتیب چینش لایه¬ها در یک نمونه موجب خواهد شد تا یک ورق کامپوزیتی با زوایا و شرایط اولیه مشخص اما با چینش متفاوت، نسبت به یکدیگر دارای عمر خستگی متفاوتی باشند. در این پایان¬نامه ورق کامپوزیتی تحت بار خستگی ناشی از بار خمشی، با استفاده از تئوری کاهش استحکام مدل ¬سازی شده و اثر زاویه¬ی الیاف و چینش لایه¬ها در عمر خستگی آن مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا خیز ورق تحت بار خمشی با استفاده از تئوری ناویر برای شرط مرزی تکیه¬گاه ساده بدست آمده و توزیع تنش در لایه ¬های کامپوزیت با استفاده از این حل استخراج شده است. سپس با استفاده از تئوری کاهش استحکام بروتمن و ساها، میزان کاهش استحکام و سفتی برای هر لایه در هر مرحله از بارگذاری، بدست آمده و مقادیر جدید بدست آمده برای استحکام و مدول هر لایه، در سیکل بعدی بارگذاری مورد استفاده قرار گرفته است. این مراحل تکرار شده است تا سرانجام تک¬تک لایه¬ها در راستای الیاف و ماتریس شروع به خستگی و شکست ¬نمایند. در این مرحله از تئوری قاعده¬ی کاهش ناگهانی برای مدل کردن شکست یک لایه از لایه¬های کامپوزیت استفاده شده است. در حل مساله، فرآیند شکست لایه ¬ها تا زمان شکست ناگهانی کل ورق کامپوزیتی ادامه می ¬یابد. با استفاده از این مدل میزان عمر خستگی تک¬تک لایه¬ها و اثرات شکست یک لایه بر رفتار لایه ¬های دیگر تا رسیدن به شکست نهایی کل سازه مورد بررسی قرار گرفته است. در قسمت نتایج عددی با کدنویسی در نرم افزار مطلب، عمر خستگی برای ورق کامپوزیتی از جنس گرافیت-اپوکسی با زوایای مختلف و چینش متفاوت لایه ¬ها مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج حاصله با یکدیگر مقایسه شده است.