در این رساله در ابتدا معادلات مربوط به رویه کوزرات توضیح داده شده است. سپس روابط سینماتیک برای رویه کوزرات ‏مقید ، به طوریکه بردار دیرکتور در طول تغییر شکل همواره عمود بر صفحه میانی باقی بماند، ارائه شده است به طوریکه با ‏عمود گرفتن بردار دیرکتور، از کرنشهای برشی در راستای ضخامت صفحه صرفنظر می شود. سپس معادلات متشکله ‏الاستوپلاستیک متناسب با رویه کوزرات مقید ارائه شده است. معیار تسلیم ایلیوشین ، به عنوان معیار مناسب برای این تئوری، ‏مورد استفاده قرار گرفته است. سپس الگوریتم بازگشت روی سطح ، به روش ایمپلیسیت استخراج گردیده است. به علت اینکه ‏این سطح تسلیم دارای گوشه است، قانون کویتر برای بدست آوردن کرنشهای پلاستیک و پارامترهای سختی به کار گرفته ‏شده است. مدول مماسی الاستو پلاستیک جهت استفاده در ماتریس سختی در حل عددی بدست آمده است. جهت حل عددی ‏از روش میانیابی جابجایی، روی کل دامنه استفاده گردیده است. اصل کار مجازی برای بدست آوردن فرم ضعیف معادلات به ‏کار گرفته شده است و ماتریسهای سختی مادی و هندسی طی پروسه خطی سازی بدست آمده است. همچنین مسئله قفل برشی ‏و غشایی در تئوری ارائه شده مورد مطالعه قرار گرفته است. در نهایت چند مسئله با استفاده از این تئوری حل گردیده و با نتایج ‏تئوریهای دیگر مقایسه شده است.‏

صفحات یکی از پرکاربرد ترین اجزاء و قطعات سیستم های صنعتی و سازه های باربر است و از جمله مهمترین و گسترده ترین کاربرد آن در مهندسی سازه و مکانیک در زمینه ساخت سازه هایی نظیر هواپیماها، فضاپیماها و سازه های دریایی است. یکی از نکات مهم طراحی چنین سازه هایی که در مقابل بارهای زیادی قرار دارند، ممانعت از پدیده کمانش است. از این رو در روند طراحی چنین سازه هایی، بیشینه کردن بار بحرانی کمانش توصیه می شود. در این پایان نامه سعی بر این است تا با کاربرد علم بهینه سازی در طراحی بهینه توپولوژی ضخامت یک صفحه بیضوی که در آنالیز کمانش آن، نیاز به حل یک مسئله مقدار ویژه می باشد، توضیع بهینه جرم و سختی برای کسب بیشینه باربحرانی کمانش بدست آید. بهینه سازی بار کمانش ورق بدلیل وابسته بودن تنش های داخل سطح ورق به ضخامت المان ها بسیار پیچیده است. به خاطر هندسه و شرایط مرزی پیچیده ورق بیضی، حل مسئله دارای دشواری های خاصی می باشد. برای بدست آوردن توپولوژی بهینه ضخامت ورق بیضی آن را جزء بندی کرده و با این کار متغییر طراحی را ضخامت هر جزء در نظر می گیریم. به این ترتیب بار بحرانی کمانش را به عنوان تابع هدف بیشینه می کنیم. محدودیت ها و قیود حاکم بر مسئله بر دو گونه اند: 1) مجموع جرم المان ها در طی روند بهینه یابی ثابت باقی بماند؛ 2) ضخامت هر المان از یک محدوده معین تجاوز ننماید. حل مسئله مورد بحث در این پایان نامه به طور کلی به دو بخش آنالیز کمانش و حل مسئله بهینه یابی، قابل تقسیم است. در قسمت اول به حل مسئله کمانش ورق بیضی با ضخامت یکنواخت و متغیر تحت شرایط مرزی مختلف پرداخته شده است. در این قسمت از روش ریلی ریتز با استفاده از المان تعمیم یافته و اجزاء محدود استاندارد استفاده شده است. در تحلیل قسمت دوم به بهینه-سازی نتایج حاصل از بخش قبلی پرداخته و در نهایت با استفاده از یکی از روش های عددی بهینه سازی، نحوه توزیع جرم و سختی را برای بیشینه کردن بار بحرانی کمانش ورق، تحت شرایط مرزی گوناگون بدست آورده شده است. در این قسمت با آنالیز حساسیت، میزان حساسیت بار بحرانی کمانش ورق نسیت به متغییرهای طراحی تعیین می شود. سپس توپولوژی بهینه صفحات بیضی دارای نسبت شعاع های مختلف، تحت شرایط تکیه گاهی مفصلی، گیردار، گیردار-مفصلی، گیردار-آزاد، آزاد-مفصلی در جهت بیشینه کردن بار کمانش با اعمال قیود حاکم بر مسئله ارائه شده و اثر پارامترهای مختلف بر توپولوژی حاصل، بررسی شده است.

در این تحقیق به پیاده سازی و به کار گیری مدل آسیب غیر محلی بهبود یافته ضمنی گرادیان الاستیک پلاستیک در مواد شکل پذیر پرداخته شده است. در ابتدا فرمول بندی این مدل ارایه و سپس این فرمول بندی در چارچوب اجزای محدود پیاده سازی شده است. در آلگوریتم به کار گرفته شده جهت پیاده سازی مدل آسیب غیر محلی از روش لاگرانژ جهت به روز رسانی متغیر ها استفاده می شود. تنش ها با استفاده از آلگوریتم برگشت شعاعی بر روی سطح بر اساس روش ضمنی بازگشتی اویلر پسرو محاسبه می شوند. به منظور پیاده سازی این آلگوریتم از کد اجزا ی محدود به زبان fortran77، که توسط کاربر برای حل مسائل با تغییر شکل های کوچک نوشته شده است استفاده می شود. امتیاز اصلی این برنامه، امکان ایجاد تغییرات دلخواه جهت تحت کنترل بودن کلیه قسمت ها ی برنامه می باشد. در ادامه جهت به دست آوردن قانون رشد آسیب مناسب برای مدل غیر محلی، به پیاده سازی مدل آسیب نرم با استفاده از قانون رشد آسیب لمتر و قانون نمایی پرداخته شده است. از آنجایی که در مدل غیر محلی به شبیه سازی رفتار گذار ماده از حالت کار سختی به حالت نرم شدن ماده در فرآیند، که در اثر شروع و رشد آسیب نرم تا نقطه زوال نهایی ماده پرداخته می شود، برای توصیف و ارایه کاربرد بهتر مدل آسیب غیر محلی در جایی که آسیب بحرانی به شدت محلی شده است از قانون نمایی برای رشد آسیب در شبیه سازی مدل های غیر محلی به علت رشد ملایم تر و دستیابی به مقادیر بالای آسیب استفاده شده است. بر اساس این فرمول بندی رشد آسیب در یک نقطه متاثر از مقدار آسیب در یک محدوده مشخص از اطراف آن نقطه است که این محدوده توسط طول مشخصه ماده مشخص می شود. طول مشخصه بیان گر منطقه ای است که در آن آسیب متمرکز و در نتیجه آن پدیده نرم شدگی رخ می دهد. این طول مشخصه یک مقدار مهم برای بدست آوردن جواب های قابل اعتماد جهت بررسی رفتار نرم شدگی در ماده است. استفاده از مدل های غیر محلی می توان به درستی به مدل سازی و شبیه سازی شروع آسیب و رشد آن پرداخت بدون آن که در حل عددی به مشکل هایی از قبیل محلی شدن آسیب، نامطلوب بیان شدن مسئله مقدار مرزی و وابستگی مسئله به اندازه المان به وجود آید. به طور کلی، رویکرد غیر محلی شامل جایگزینی یک متغیر توسط همتای غیر محلی آن بوسیله متوسط گیری آن متغیر در همسایگی آن نقطه است. بنابراین مدل غیر محلی توانایی توصیف تغییرات زیاد کرنش ، را در منطقه محلی شدن تغییر شکل ها دارد. از این مدل می توان برای شبیه سازی فرآیند ماشینکاری با توجه به شرایط خاص این فرآیند پرداخت. به کار گیری مدل آسیب غیر محلی در فرآیند ماشینکاری معیاری صحیح جهت شکست ماده و جدایش المان در شبیه سازی های اجزای محدود فرآیند، ارایه می کند بدون اینکه قبل و بعد از رسیدن به شرایط پایدار در شبیه سازی فرآیند ماشینکاری تغییرات شدید کرنش پلاستیک را شاهد باشیم. استفاده از مدل آسیب غیر محلی بر اساس طول مشخصه داخلی، وابستگی نتایج حاصل از تحلیل عددی به اندازه المان را در فرآیند ماشینکاری حذف می کند و راه حل منحصر به فردی جهت برش براده، اگر بتوان از اثر دما صرف نظر کرد ارایه می کند. در این مدل شکل براده، نحوه جدایش المان توسط رشد آسیب غیر محلی که مستقل از اندازه المان است کنترل می شود.

در این پایان نامه آنالیز رفتار غیر خطی کمانش یک طرفه ورق مرکب لایه لایه با لایه های پیزوالکتریک حسگر و بکاراندازنده را مورد بررسی قرار می دهیم، به طوری که ورق از یک طرف بر روی بستر الاستیک یک طرفه قرارگرفته است که به علت قید یک طرفه، یعنی نداشتن قابلیت اعمال نیروی کششی این نوع بستر، باعث غیرخطی شدن رفتار کمانشی است و از طرف دیگر ورق با انواع نیروهای درون صفحه برآمده از اعمال نیروهای مکانیکی، الکتریکی، گرمایی و یا ترکیبی از آنها برانگیخته شده است. بدین منظور، برای آنالیز رفتار بالا، از دو روش ریلی -ریتز و اجزای محدود و بر اساس تئوری ورق کلاسیک (تئوری کیرشهف-لاو) استفاده می-شود. در روش اجزای محدود از المان مستطیلی چهار گرهی با 16 درجه آزادی (با استفاده از توابع درون یاب هرمیتی) برای رفتار برون صفحه و 8 درجه آزادی (با استفاده از توابع درون یاب لاگرانژ) برای رفتار درون صفحه استفاده شده است. در روش ریلی-ریتز از چند جمله ای مثلث خیام برای رفتار برون صفحه و برای رفتار درون صفحه از توابع شکل طبقاتی استفاده شده است. سرانجام تاثیر نسبت مدول های یانگ، زاویه چیدمان الیاف، نسبت طول به عرض ورق، شرایط مرزی (درون صفحه، برون صفحه) متفاوت، تعداد و نوع چینش لایه ها (عمودچین، اریب چین)، وجود لایه های پیزوالکتریک حسگر و بکاراندازنده، شرایط الکتریکی (مدار باز، مدار بسته) و میزان بهره کنترل بر روی میزان بار، دما و ولتاژ بحرانی کمانش دوطرفه و یک طرفه، به ترتیب برانگیخته شده با نیروهای مکانیکی، گرمایی ، الکتریکی و یا ترکیبی از آنها، مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج بدست آمده در هر بخش، با کارهایی که تاکنون انجام گرفته مقایسه شده و تطابق بسیار قابل قبولی در دو روش حل مشاهده شده و دقت و اعتبار روش مورد تأئید قرار گرفته است.

چکیده نانو تکنولوژی توانائی بدست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری (مولکولی) و بهره برداری از خواص و پدیده های این بعد در مواد، ابزارها و سیستم های نوین است.این فناوری در حوزه های مختلف زندگی بشری از جمله در صنایع پزشکی، کشاورزی، حمل و نقل، تصفیه آب و هوا،الکترونیک و...مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از مهمترین تولیدات نانوتکنولوژی، صفحات گرافینی هستند. این صفحات در وسایل الکترونیکی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه سه روش برای تحلیل مکانیکی این صفحات وجود دارد این روشها شامل آزمایشات در ابعاد نانو ، شبیه سازی نانوصفحات با استفاده از رایانه و تحلیل نانوصفحات به صورت تئوری است. در این تحقیق با استفاده از تئوری الاستیسیته غیر محلی ارینگن ابتدا به تحلیل ارتعاشات نانوصفحات مستطیلی تحت شرایط مرزی مختلف با استفاده از تئوری کلاسیک صفحات و با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی پرداخته می شود. در ادامه فرکانس های طبیعی نانوصفحه مستطیلی روی بستر الاستیک دو پارامتری با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی مورد بررسی قرار می گیرد. تاثیر ضرایب الاستیک وینکلر و برشی روی فرکانس های طبیعی این نوع از نانوصفحات مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. با استفاده از تئوری مرتبه سوم برشی و فرضیات آن روابط مربوط به جابجایی ها و کرنش هااستخراج می شوند و با استفاده از آنها معادله دیفرانسیل نانوصفحات مستطیلی با استفاده از تئوری مرتبه سوم برشی بدست می آید. برای حل این معادله دیفرانسیل ازروش ناویر استفاده می شود وبا استفاده از آن فرکانس های طبیعی نانو صفحه مستطیلی با استفاده از تئوری مرتبه سوم برشی بدست می آید. در ادامه تئوری اصلاح شده صفحات را برای نانو صفحه مستطیلی بسط گسترش داده می شود و توسط این تئوری فرکانس های طبیعی نانو صفحه مستطیلی را با خواص ایزوتروپیک و ارتوتروپیک بدست آورده شده است. سپس ارتعاشات عرضی نانوصفحه مستطیلی تحت بار محوری ثابت ورد بررسی قرار خواهد گرفت. در ادامه با استفاده از تئوری کلاسیک صفحات و تئوری الاستیسیته غیر محلی ارینگن ، معادله ارتعاشی نانوصفحه دایره ای استخراج می شود و برای شرط مرزی گیردار از آن حل دقیقی ارائه می گردد. در پایان معادله فرکانسی یک نانو حلقه دایره ای را با شرط مرزی گیردار بر روی لبه درونی و بیرونی به دست آورده و فرکانس های آن محاسبه می گردند.

روش المان محدود طیفی به عنوان یک روش مدل سازی دینامیکی دقیق سازه های مهندسی شناخته می شود. در این تحقیق مدل المان محدود طیفی برای آنالیز ارتعاشی ورق های مستطیلی چندلا متقارن و نامتقارن عمودبرش و هم چنین ورق های با میراگرهای فعال، غیرفعال و میراگرهای دوگان فعال- غیرفعال ارایه می شود. بر خلاف سازه های یک بعدی، بررسی رفتار موج در سازه دوبعدی پیچیده تر می باشد. بنابرانی در این تحقیق مدل المان محدود طیفی تنها برای ورق های نوع لوی ارایه شده است که در نتیجه مسأله ورق دوبعدی به یک مسأله ورق یک بعدی معادل تبدیل می شود. سپس ورق با استفاده از روش نوار محدود به چندین نوار تقسیم می شود که المان های طیفی در راستای عمود بر این نوارها تعریف شده است. فرمول بندی المان محدود طیفی شامل معادله های دیفرانسیل پاره ای حرکت، میدان جابجایی، تابع های شکل و ماتریس المان طیفی می باشد. آنالیز ارتعاشی ورق های مستطیلی چندلا متقارن و نامتقارن عمودبرش شامل ارتعاش آزاد و ارتعاش واداشته می باشد. در ارتعاش آزاد فرکانس های طبیعی و شکل مودها برای ورق های مستطیلی با ابعاد مختلف محاسبه می شوند و در ارتعاش واداشته ارتعاش ورق زیر بارگذاری های متمرکز و گسترده ضربه ای با محتوای فرکانسی بالا بررسی می شود. نتیجه های روش المان محدود طیفی با نتیجه های روش تحلیلی و روش المان محدود در حوزه زمان، مقایسه و اثر کاهش حجم محاسبه و دقت حل روش المان محدود طیفی نسبت به روش المان محدود در حوزه زمان ارزیابی می شود. میراگرهای دوگان فعال- غیرفعال از دو لایه مرکب پیزوالکتریک و ویسکوالاستیک تشکیل شده اند که بر روی لایه میزبان الاستیک سوار می شوند. معادله های حرکت حاکم بر ورق با میراگر دوگان فعال- غیرفعال به کمک اصل همیلتون استخراج و سپس ماتریس المان طیفی از حل دقیق دستگاه معادله دیفرانسیل درهم گیر حاکم در حوزه فرکانس فرمول بندی می شود. عمل کرد میرایی میراگرهای دوگان فعال- غیر فعال نسبت به میراگرهای فعال و غیرفعال با استفاده از یک کنترل کننده مشتقی- تناسبی مورد بررسی قرار می گیرد. برای درست سنجی و دقت حل فرمول بندی المان طیفی ورق های با میراگر دوگان فعال- غیرفعال، نتیجه ها با نتیجه های روش تحلیلی مقایسه می شوند.

مخازن تحت فشار خارجی از جمله سازه های پر کاربرد در صنایع زیر سطحی می باشد. از جمله کاربرد های آن می توان به بدنه فشار زیردریایی ها و اژدر ها اشاره کرد. عامل اصلی در تخریب بدنه های فشار وقوع کمانش می باشد و طراحی بدنه های فشار عمدتا بر پایه جلوگیری از وقوع کمانش می باشد. جهت افزایش نسبت استحکام به وزن در بدنه های فشار از تقویت کننده ها استفاده می شود. به طور معمول تقویت کننده ها به صورت رینگ های حلقوی می باشند که با فواصل معین در داخل بدنه فشار قرار گرفته اند. در این تحقیق به بررسی انواع دیگری از تقویت کننده ها پرداخته می شود. ایده استفاده از لوله جهت تقویت پوسته را اولین بار هریس در نامه ای به راس مطرح کرد. او پیشنهاد داد که از لوله در جهت محوری پوسته جهت تقویت آن استفاده شود و متذکر شد که با استفاده از این روش استحکام پوسته به نحو چشم گیری افزایش می یابد. راس در همان سال به نامه او پاسخ داد و پیشنهاد داد که این لوله ها به صورت محیطی قرار گیرند که در این صورت باز استحکام پوسته افزایش خواهد یافت. همچنین راس پیشنهاد داد که جهت افزایش بیشتر استحکام پوسته این لوله های حلقوی خودشان تحت فشار داخلی قرار بگیرند. در این راستا او آزمایشی را انجام داد و در طی آن یک پوسته نیمه بیضوی را تحت فشار خارجی آب قرار داد و در حالات بدون تقویت کننده، با تقویت کننده تیوپی و با تقویت کننده تیوپی تحت فشار داخلی فشارهای کمانش را محاسبه و با هم مقایسه کرد. در این تحقیق به بررسی استحکام تقویت کننده های تیوپی، تقویت کننده های تیوپی تحت فشار داخلی و تقویت کننده های تیوپی مارپیچ پرداخته می شود. جهت بررسی استحکام تقویت کننده های تیوپی، تیوپ ها در 9 دسته مدل شده اند که هر دسته معرف نسبت مشخصی از شعاع پوسته به شعاع سطح مقطع تیوپ می باشد. هر دسته نیز از حیث ضخامت به 6 حالت تقسیم می شود که هر حالت معرف نسبت معینی از شعاع سطح مقطع تیوپ به ضخامت آن می باشد. تیوپ ها در نرم افزار آباکوس مدل شده و در سه حالت خطی، غیر خطی هندسی و غیر خطی هندسی- مادی جهت محاسبه بار کمانش مورد تحلیل قرار گرفته اند. تحلیل حالت خطی با استفاده از تحلیل buckle و حالت غیر خطی با استفاده از تحلیل static, riks انجام شده است. سپس نتایج با استفاده از نمودار lpf (ضریب بار بر حسب طول کمان) در قالب نمودار های فشار کمانش بر حسب نسبت m/l ترسیم شده اند. با بررسی نمودارهای فوق که برای هر 9 دسته مزبور ترسیم شده اند، متوجه تفاوت رفتار تیوپ ها در دو حالت کمانش موضعی و کلی می شویم. ضمنا با مقایسه مقادیر فشار کمانش در حالات خطی، غیر خطی هندسی و غیر خطی هندسی- مادی میزان تاثیر غیر خطی های هندسی و مادی در کاهش فشار کمانش مورد بررسی قرار گرفته اند. در مرحله بعدی برای 5 دسته از 9 دسته فوق، رینگ های معادل تیوپ ها مدل شده و همچون تیوپ ها مورد تحلیل قرار گرفته اند. سپس با استفاده از نمودارهای فشار کمانش بر حسب نسبت m/l کارآمدی تیوپ و رینگ معادل آن مورد مقایسه قرار گرفته است. در مرحله بعد به تیوپ ها فشار داخلی اعمال شده است و با مقایسه با حالت بدون اعمال فشار داخلی میزان تاثیر اعمال فشار داخلی به تیوپ ها در افزایش فشار کمانش مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان نیز برای 3 دسته از تیوپ ها معادل مارپیچ آن ها مدل شده و مورد تحلیل قرار گرفته و مورد مقایسه قرار گرفته اند.

در زمینه های مهندسی ترکیب خواص ناسازگاری همچون گرما، سایش و مقاومت در برابر خوردگی به علاوه سختی، قابلیت ماشین کاری، قابلیت جوشکاری و ... کاربرد های بسیاری می تواند داشته باشد،که این خواص ناسازگار در مواد با رفتار تابعی وجود دارد. در این مواد حجم دو ماده ترکیب شونده از یکی به دیگری به صورت تدریجی تغییر پیدا می کند. به این دلیل خواص آنها از جمله مدول الاستیسیته، ضریب انبساط حرارتی، ضریب هدایت حرارتی، ضریب پواسون، و ... دچار تغییرات تدریجی در درون جسم می شوند. شنا خته شده ترین نوع fgmاز یک فلز و یک سرامیک نسوز ترکیب یافته است. پوسته ها یا سازه ها ی پوسته ای از فراوان ترین و متنوع-ترین انواع سازه ها هستند که در دنیای فیزیکی اطراف ما پیدا می شوند. پوسته ها به طور کلی سازه های خمیده ای هستند که از جهت کیفیت رفتاری و مقاومت در برابر نیروها و لنگرهای وارد شده، در بالاترین مرتبه سازه ها قرار می گیرند. به تناسب مطلوبیت رفتاری، پیچیدگی تحلیل آنها حائز اهمیت می باشد. روش های تحلیلی-تقریبی موجود برای تحلیل پوسته ها بر اساس فرضیاتی است که تئوری پوسته ها را تشکیل می دهند. از میان پوسته ها، پوسته های کروی به دلیل تقارن در هندسه، از اهمیت ویژه ای برخوردارند. در این پایان نامه تحلیل تنش های ترمومکانیکی در کره های جدار ضخیم fgm در حالت ناپایدار و با افزایش خطی دما در مرز داخل مورد تحلیل قرار گرفته است. به دلیل کاربرد وسیع پوسته های کروی همگن و ناهمگن در صنایع مختلف مانند صنایع پتروشیمی، صنایع دفاعی، صنایع نفت و گاز، صنایع هوا فضا و عدم انجام تحلیل توام کره ها تحت بار گذاری فشاری و حرارتی انجام این پژوهش ضروری می باشد. در ابتدا به معرفی مواد fgm می پردازیم و پس از آن کارهایی که توسط محققین انجام شده است، ذکر خواهد شد و سپس روابط حاکم بر مسئله بیان می شود. فرض می شود که خواص مواد به جز ضریب پواسون، به صورت کاملا پیوسته و در جهت شعاعی تغییر می کند. علاوه بر این فرض می شود که دمای سطح داخل نیز، به صورت خطی افزایش می یابد تا به مقدار ثابت خود برسد. همچنین در تحلیلی که در این پروژه انجام شده است، اثر ناهمگنی در کره های جدار ضخیم fgm با انتخاب یک پارامتر بی بعد به نام انجام شده است که تغییرات آن باعث تغییر تنش ها می شود. برای حل، ابتدا به کمک روش تبدیلات لاپلاس و سری ها، توزیع دمای حاصل از انتقال حرارت گذار بدست آمده و سپس برمبنای تئوری الاستیسیته مستوی و با حل معادله ی ناویر، در حالت کلی، توزیع تنش های شعاعی، محیطی و نیز جابجایی شعاعی کره های جدار ضخیم تحت فشار داخلی و خارجی استخراج شده است. در حل عددی، با استفاده از شبیه-سازی در محیط نرم افزار آباکوس، روش المان محدود با روش تحلیلی مقایسه شده است، که نشان می دهد نتایج المان محدود با دقت بسیار خوبی بر نتایج تحلیل تئوری منطبق است.

نانو، تکنولوژیی است که به وسیله آن در خواص مولکولهای تشکیل دهنده مواد تغییر ایجاد میشود تا بتوان از این مواد بهتر استفاده کرد. از نانو بعنوان یک تکنولوژی و یا یک فن آوری نوین نام برده میشود، نه علمی که تازه بشر آنرا کشف کرده است. نانو تکنولوژی با نگاهی مجدد به وسایل، سیستمها و موادی که تاکنون ساخته شده اند، سعی در برطرف کردن عیوب آنها دارد. نانو تکنولوژی مهمترین دغدغه بشر در قرن بیست و یکم خواهد بود که با نگاهی تازه به علوم از زوایای مرموز طبیعت، تمدن بشر را متحول خواهد ساخت به طوریکه شاید بتوان راه هزار ساله را یک شبه پیمود. نانو میله ها و نانو صفحات گرافینی از مهمترین سازه های بنیادین در مقیاس نانو می باشند. این نانو ساختارها به طور گسترده ای در وسایل الکترو- مکانیکی با ابعاد نانو مورد استفاده قرار میگیرد. امروزه سه روش کلی برای تحلیل مکانیکی این ساختارها وجود دارد. این روشها شامل آزمایشات کنترل شده در ابعاد نانو ، شبیه سازی دینامیک مولکولی با استفاده از رایانه و استفاده از تئوری های مکانیک محیط پیوسته اصلاح شده است. در این پایان نامه در ابتدا با استفاده از تئوری الاستیسیته غیرمحلی اثر مقیاس کوچک بر ارتعاشات آزاد طولی نانو میله ها با تغییر سطح مقطع دلخواه مورد بررسی قرار گرفته میشود. سپس به بررسی مفصل کمانش نانو صفحات مستطیلی در حالتهای مختلفی همچون بارگذاری یکنواخت، بارگذاری غیر یکنواخت خطی و نیز حالت ضخامت متغیر پرداخته خواهد شد. این بررسی ها بر اساس تئوری های مختلفی همچون تئوری کلاسیک و مرتبه سوم برشی انجام میگیرد. علاوه بر این در انتهای بحث نانو صفحات مستطیلی، رفتار پس از کمانش آنها نیز با استفاده از تئوری غیرخطی ون کارمن اصلاح شده به کمک تئوری الاستیسیته غیرمحلی، مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. لازم به ذکر است که به علت اهمیت و تازگی بحث نانو صفحات با ضخامت متغییر، رفتار ارتعاشی آنها را نیز بر اساس تئوری مرتبه اول برشی و با در نظر گرفتن اثر محیط پلیمری مجاور مورد بررسی قرار گرفته خواهد شد. در انتها نیز به بررسی اثر مقیاس کوچک بر روی کمانش نانو صفحات دایروی تحت بار متقارن محوری پرداخته میشود. در این پایان نامه برای حل معادلات دیفرانسیل حاصل از روشهایی همچون سنجش وزنی مشتقات و گالرکین استفاده خواهد شد. علاوه بر این در صورت امکان حل دقیق نیز ارائه میشود. نتایج بدست آمده در تطابق بسیار خوبی با نتایج دیگر محققین برای حالتهای ساده تر میباشد. علاوه بر این نتایج عددی و دقیق ارائه شده برای حالتهای خاص همچون کمانش متقارن نانو صفحات دایره ای در نزدیکی بسیار خوبی میباشد. مشاهده می شود که افزایش پارامتر مقیاس کوچک (پارامتر غیرمحلی) باعث کاهش فرکانسهای طبیعی نانو میله ها میشود. بار بحرانی کمانش بدون بعد غیرمحلی همواره کوچکتر یا مساوی بار بحرانی کمانش متناظر کلاسیک می باشد. علاوه بر این با افزایش قید گیرداری بر روی شرایط مرزی نانو صفحه اثر مقیاس کوچک بر روی بار کمانش بدون بعد بتدریج افزایش می یابد.

فرآیند نورد یکی از مهم ترین فرآیندها در صنایع ساخت و تولید می باشد، به طوری که تقریبا 80% از تجهیزات فلزی حداقل یک بار در دوره تولید خود تحت عملیات نورد قرار گرفته اند. در میان انواع فرآیندهای نورد، نورد تخت از جمله کاربردی ترین روش های تولید می باشد. در کشورهای صنعتی در حدود 40 تا 60 درصد محصولات نورد به کمک این روش تولید می شوند. تقاضای رو به افزون برای تولیدات نورد تخت و همچنین نیاز به محصولات با ضخامت کمتر، کیفیت بالاتر و عاری از هر گونه عیوب شکلی، سبب شده است تا این پروسه از اهمیت بالایی برخوردار باشد. در طی عملیاتِ نورد محصولاتِ تختِ نازک، یعنی نوارها و ورق-های فلزی با طول زیاد، شکل گیری تنش های پسماند که عمدتاً در راستای طولی ورق عمل می کنند، امری اجتناب ناپذیر است. این تنش ها در اثر تغییر شکل متفاوت در امتداد عرض ورق و یا حتی در اثر تفاوت های کوچک در اندازه شکاف غلتکی در امتداد عرضی که منجر به تغییرات اندک در کاهش ضخامت می شوند، به وجود می آیند و در اثر تراکم ناپذیری در تغییر شکل پلاستیک، تنش های محوری را ایجاد می کنند. مسئله تنش های پسماند بزرگ در محصولات نورد تخت به عنوان یکی از عوامل کاهش کیفیت تولیدات مطرح می باشد. با توجه به اینکه نوارهای نازک حتی تحت نیروهای فشاری درونی اندک نیز مستعد کمانش می باشند، از این رو این امکان وجود دارد که پس از برداشتن و یا حذف نیروهای کششی وارد بر نوار، در اثر کمانش در نوار، موج تشکیل شود. بدون شک بهترین راه دست یابی به بازده و دقت بیشتر و کنترل هر فرآیندی از جمله نورد، شناخت پارامترهای اساسی حاکم بر آن و روابط بین آن ها به منظور یافتن اثر هر پارامتر بر پارامترهای دیگر و بر کل فرآیند است. بنابراین در این پروژه پس از مطالعه انواع عیوب شکلی و علل شکل گیری موج در ورق تولید شده در فرآیند نورد، مدلی از فرآیند نورد تخت با استفاده از روش اجزا محدود در نرم افزار آباکوس به منظور بررسی عوامل موثر بر تغییر شکل غیریکنواخت ورق تهیه می شود. پس از انجام مراحل مدل سازی و بررسی اعتبار مدل تهیه شده بر اساس نتایج تحلیلی، تغییر شکل ورق در ناحیه نورد برای حالتی که پروفیل تماس در امتدد عرضی کاملا یکنواخت است، مورد بررسی قرار گرفته و اثر برخی از پارامترهای نورد در جهت تغییر تنش های پسماند محوری در ورق بررسی می شود. در این حالت مشاهده می شود که علاوه بر فاکتورهای هندسی موثر در کیفیت محصول، به دلیل تغییر شرایط شکل-دهی در امتداد عرض ورق، توزیع غیریکنواختی از کرنش طولی در محصول به وجود می آید که با وجود اندک بودن شدت تغییرات آن، به عنوان عامل مهمی در ایجاد کمانش ورق های نازک نورد با پروفیل یکنواخت عمل می کند. سپس به منظور بررسی رابطه میان تغییرات پروفیل ضخامت با شکل پایانی ورق، نحوه جریان فلز در ناحیه تغییرشکل در نورد ورق های تاج دار با علامت و اندازه های متفاوت مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از این شبیه سازی نشان می دهد که جریان عرضی فلز در ناحیه نورد، بر توزیع تنش پسماند تاثیر می گذارد، همچنین در اثر تغییر پروفیل ضخامت برای نسبت های مشخصی از ضخامت خروجی به پهنای ورق، شکل پایانی ورق از حالت تخت به موج دار تغییر می کند، به طوری که مقدار بحرانی تغییرات نسبت تاج برای موج لبه ای کمتر از موج مرکزی می باشد.

در این تحقیق، آنالیز پایداری و ارتعاشات نانوحلقه ها و نانوقوس ها مدنظر قرار گرفته است. با توجه به این که تئوری های کلاسیک توانایی پذیرش تأثیر سایز کوچک را ندارند، از تئوری الاستیسیته ناموضعی برای منظور نمودن آثار سایز کوچک استفاده شده است. این روش از جمله روش هایی است که علاوه بر اجتناب از حل معادلات پیچیده، توانایی پیش بینی رفتار نانوسازه ها در ابعاد بزرگ را نیز دارد. در این تئوری با فرض این که تنش در یک نقطه تابعی از کرنش همه نقاط محیط است، رنج وسیعی از نیروهای بین اتمی و ابعاد طولی داخلی در روابط ساختاری مواد همسانگرد و همگن، به عنوان پارامترهای ماده مطرح می شوند. در این پایان نامه با استفاده از مدلی که بر مبنای مکانیک محیط پیوسته ناموضعی بنا شده، به تحلیل کمانش و ارتعاشات نانوحلقه ها و نانوقوس ها پرداخته شده است. ابتدا کمانش نانوحلقه ها و نانوقوس های مدور با درنظر گرفتن قید ناکشسانی و اعمال این قید به کمک روش ضرایب لاگرانژ بررسی شده و تأثیر مولفه هایی نظیر ابعاد نانوسازه، مودهای کمانش، نوع بارگذاری و پارامتر ناموضعی بر نتایج تحلیل، بررسی شده، سپس اثر تغییر شکل های برشی بر روی بارهای کمانش و فرکانس های طبیعی مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه کمانش و ارتعاشات نانوقوس های کم انحنا مورد بررسی قرار گرفته و تأثیر انحنا، پارامتر ناموضعی، ضرایب الاستیک وینکلر و برشی، بر رفتار نانوسازه تحلیل شده است. نتایج نشان می دهند که برای تحلیل دقیق نانوسازه ها، درنظر گرفتن اثر اندازه کوچک و نیروهای بین اتمی ضروری می باشد و چشم پوشی از این موارد ممکن است به نتایج نادرست بیانجامد.

در پروژه حاضر رفتار تحت ارتعاش و کمانش صفحات گرافینی چندلایه و نانوصفحات بیضوی شکل قرار گرفته بر روی بستر الاستیک دو پارامتری به ترتیب با استفاده از روش های عددی المان محدود (برای آنالیز گرافین صفحه چندلایه) و توابع ریتز (برای آنالیز نانوصفحه بیضوی شکل) مورد مطالعه قرار می گیرد. اثرات مقیاس نانو بر رفتار دینامیکی ساختارهای گسسته مذکور با مدل کردن آنها به صورت ساختاری پیوسته و صفحه مانند با رفتار ارتوتروپ توسط تئوری الاستیسیته غیرمحلی منظور می گردد. از مدل لنارد-جونز و مدل وینکلر-پاسترناک به ترتیب برای شبیه سازی تراکنش بین لایه ای واندروالس و بستر الاستیک بهره گرفته می شود. فرم های مستقل معادلات تعادل حاکم بر ارتعاش و کمانش نانوصفحات برپایه تئوری وابسته به مقیاس غیرمحلی برای این مدل جامع از گرافین صفحه چندلایه بسط داده می شود. با استفاده از معادلات تعادل مذکور و پیش رو قراردان روندی معکوس، اصل تغییرات بر مبنای تئوری محیط پیوسته غیرمحلی برای گرافین صفحه چندلایه قرار گرفته بر روی بستر الاستیک دوپارامتری معرفی می شود. حل عددی مسئله ارتعاش و کمانش گرافین صفحه چندلایه با استفاده از روش المان محدود و حل مسئله ارتعاش و کمانش نانوصفحه بیضوی با استفاده از توابع ریتز بر مبنای اصل تغییرات حاصله، در دستور کار قرار می گیرد. اثرات مقیاس کوچک بر فرکانس های طبیعی و بارهای بحرانی مربوط به هریک از نانوساختارهای مذکور برای مشخصات فیزیکی و هندسی گوناگون از هریک، به طور مجزا مورد مطالعه قرار می گیرد.

به منظور تحلیل تنش دیرینه در بازه زمانی نورین تا باژوسین زیرین و همزمان با رسوبگذاری گروه شمشک در دره بلده واقع در زون ساختاری البرز مرکزی، تعداد 373 سطح گسله به همراه خش لغزهای آن در قالب 29 ایستگاه برداشت گردید. در 24 ایستگاه بواسطه وجود گسل های همزمان با رسوبگذاری (265 سطح گسله) مناسب برای تعیین سوی تنش دیرینه انتخاب گردید. برای تحلیل تنش مسبب این گسل ها از روش وارون سازی جدید (new direct inversion method, invd) استفاده شده است. با توجه به نتایج بدست آمده از تحلیل این ایستگاه ها و حضور غالب گسل های نرمال همزمان با رسوبگذاری گروه شمشک، مشخص شد که در زمان نورین تا باژوسین زیرین، رژیم زمین ساختی کششی در منطقه حاکم بوده که همین امر بهمراه فرونشست حرارتی سبب افزایش ستبرای این گروه چینه شناسی گردیده است. با توجه به جهت گیری 3? بدست آمده از تحلیل گسل های نرمال فعال در زمان رسوبگذاری گروه شمشک، سوی کشش در دو راستای اصلی ene (°060) و nne (°024) تشخیص داده شد. هم چنین یک جهت کشش فرعی در راستای wnw (°312) نیز مشاهده شده است که بیانگر وجود حوضه های برشی- کششی در منطقه می باشد. طی تریاس- ژوراسیک لبه جنوبی لورازیا به سمت جنوب حرکت کرده (از حدود مدار 30 درجه به 15 درجه) و همچنین راستای آن در حدود 40-50 درجه در جهت عقربه های ساعت گردش می کند. این امر باعث می شود که در ابتدای رسوبگذاری گروه شمشک کشش شمالی- جنوبی حاکم باشد که پس از گردش صفحه لورآزیا، کشش شمال خاوری- جنوب باختری غالب شده است؛ بعلاوه در طی نورین- رتین و توآرسین- آلنین رسوبگذاری و فرونشست حوضه رسوبی شمشک شدیدتر بوده است، این امر سبب شده تا راستاهای اصلی ذکر شده بصورت مجزا از هم مشاهده شوند. کششی فرعی که در راستای wnw-ese (°312- °276)، مشاهده می شود؛ در واقع چرخش 90 درجه ای (جابجایی) همان راستای کشش اصلی شمالی- جنوبی است. هنگامی که نسبت ? به صفر نزدیک (کمتر از4/0) میشود احتمال جابجایی بین محورهای 2? و 3? بالا میرود، و حوضه هایی با ساختار کششی دوجهتی شکل می گیرند. در حدود 70% از ایستگاه هایی که کشش wnw-ese را نشان می دهند، نسبت ? پایینی دارند؛ که همین امر می تواند توجیه کننده جابجایی محور 3? آنها با 2? راستای اصلی کشش باشد. یکی از علل جابجایی بین محورهای اصلی تنش، انیزوتروپی لیتوسفر در آن ناحیه است. در نتیجه می توان اینگونه نوشت که در نواحی ایستگاه های فوق الذکر و همچنین ایستگاه هایی با سیستم امتدادلغز که جهت 3? در آنها با این راستای کشش همراه است؛ انیزوتروپی در سنگ های پوسته ای حوضه تشکیل، بالا بوده است.

درتحقیق پیش رو سعی شده است که به بررسی تنش های کامپوزیت های آلیاژهای حافظه دار، در حالتی که آلیاژهای حافظه دار به صورت الیاف در ماتریس قرار گرفته اند، پرداخته شود. بدین منظور، ابتدا روابط حاکم بر آلیاژهای حافظه دار توضیح داده شده است. پس از آن با استفاده از روابط توضیح داده شده، به نوشتن زیربرنامه ای در نرم افزار المان محدود آباکوس اقدام شده است؛ نوشتن زیربرنامه برای دستیابی به این هدف بوده است که بتوان آلیاژهای حافظه دار را به نرم افزار آباکوس معرفی کرد. زیربرنامه مذکور ابتدا در حالت یک بعدی برای مواد مذکور و پس از آن در حالت سه بعدی نوشته شده است. پس از آن با استفاده از زیربرنامه مذکور به مدل سازی نمونه های مورد نظر در شرایط مختلف (طول و دماهای مختلف) پرداخته شده و توزیع تنش در این شرایط به دست آمده است. سپس به شبیه سازی شکست در این مواد پرداخته شده است. در این راستا از المان چسب استفاده شده و تنش های مورد نیاز برای جدایش این کامپوزیت ها در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفته و نتایج به دست آمده است. از جمله ی این نتایج می توان به وابسته نبودن تنش جداشدگی به طول الیاف قرار گرفته شده در کامپوزیت و نمودار تنش جداشدگی نسبت به دما در طول های مختلف اشاره کرد.

در ساخت سیستم های صنعتی، اغلب جهت تقویت این سیستم ها، صفحاتی تحت عنوان صفحات تقویت کننده به سطوح جانبی اجزاء سیستم متصل می گردد؛ به عنوان مثال می توان صفحات متصل شده به فونداسیون ها، اتصالات اجزاء مکانیکی، صفحات تقویت کننده تیر، و ستون های بتنی و غیره نام برد. ورق های فولادی متصل شده به وجوه کناری تیرهای بتن مسلح، موجب بالاتر رفتن مقاومت تیرها در مقابل بارهای اعمالی می شوند. اعمال بارهای خارجی به تیرهای بتنی تنش های فشاری، خمشی و برشی در این ورق ها ایجاد کرده که منجر به پدیده کمانش موضعی و نهایتاً ناپایداری ورق می گردد. همچنین با پیشرفت صنعت تولید کامپوزیت ها که عمدتاً نقش تقویت کننده را در سیستم های صنعتی ایفا می کنند، بررسی و تحلیل دقیق رفتار آن ها مطالعه ای اجتناب ناپذیر به نظر می رسد، در مدل کردن رفتار این صفحات، بستر مربوطه به صورت یک بستر ارتجاعی یک طرفه عمل می کند. سطح بستر ارتجاعی مانع از رفتار کمانشی ورق در دو جهت شده و موجب نوع خاصی از کمانش، تحت عنوان کمانش یک طرفه می شود. در رساله حاضر تحلیل کمانش موضعی یک طرفه ورقهای نازک مستطیلی را با تغییرات ناگهانی ضخامت، بر روی بستر ارتجاعی یک طرفه با استفاده از روش ریلی- ریتز و اجزاء محدود مورد بررسی قرار می دهیم. در روش ریلی- ریتز میدان جابجایی با استفاده از چند جمله ای های سازگار با شرایط مرزی، انتخاب شده است؛ و در روش اجزاء محدود از المان چهار وجهی چهار گره ای با 12 درجه آزادی خارج سطح و 8 درجه آزادی داخل سطح استفاده شده است. سطح تماس نیز مانند یک بستر ارتجاعی که صرفاً در یک جهت مقاومت می کند مدل شده است. روش های حاضر از قابلیت خوبی برای محاسبات کامپیوتری برخوردار هستند و ضرایب کمانش فشاری یک طرفه و دو طرفه، خمشی و برشی برای موقعیت های متنوع سخت کننده، سوراخ و نسبت های مختلف ابعاد ورق در جداول و منحنی های اندرکنش ارایه شده است. همچنین نتایج با تحقیقات قبلی که در این خصوص انجام شده که بدون حضور سخت کننده می باشد، مقایسه شده و اعتبار روش عددی مورد تأیید قرار گرفته است.

نانوتکنولوژی شاخه ای رو به روشد از علم و تکنولوژی است که با مواد، ساختارها و ابزارهایی در ابعاد نانو سروکار دارد. در این میان یکی از پرکاربردترین زیرمجموعه های نانومواد، نانو ورق ها محسوب می شوند. نانو ورق ها در ساختن باطری ها، سنسورهای شیمیایی و بیولوژیکی و نیز در نانوماشین ها کاربردهای فراوان دارند. با وجود کاربردهای فراوان این ساختارهای نانو، کارهای کمی در راستای بررسی رفتار آنها صورت گرفته است و شاید این کمبود را بتوان با سختی فرایند طراحی و تولید آنها مرتبط دانست. در این راستا دانستن رفتار ارتعاشی و کمانشی نانو ورق ها کلیدی ترین گام در طراحی این سازه ها به شمار می آید. به دلیل وابستگی های زیاد در معادلات تعادل استاتیکی و دینامیکی ارائه ی حل تحلیلی برای ارتعاشات و کمانش نانو ورق ها بسیار دشوار است از این رو بسیاری از کارها به استفاده از روش های عددی و نیمه عددی از قبیل المان محدود، ریلی-ریتز و ... پرداخته اند. با کاهش اندازه ی ساختارها در حد قابل مقایسه با اندازه های درون اتمی صرف نظر کردن از اثرات اندازه های کوچک و نیروهای درون اتمی باعث خطای زیاد در نتایج و به تبع آن در مواردی طراحی اشتباه می گردد و روش هایی از قبیل دینامیک مولکولی مستلزم زمان و هزینه های بسیار زیادی برای مدل کردن نانوساختارها هستند، از اینرو در سالهای اخیر بررسی این ساختارها به روش های کانتینومی واگذار شده اند. یکی از شناخته شده ترین این روش ها، تئوری غیرمحلی ارینگن است. تئوری غیرمحلی برای بیان روابط تنش-کرنش غیرموضعی رشد یافته است. در این روش تنش در هر نقطه از سازه تابعی از کرنش در کل سازه است. بنابراین، انتظار می رود که تئوری غیرمحلی مدل دقیق تری نسبت به الاستیسیته ی کلاسیک، مخصوصا در مقیاس های بسیار ریز ارائه دهد. در این پایان نامه با استفاده از این تئوری، نانو ورق های ایزوتروپیک دایروی، حلقوی و قطاعی مدل شده و با استفاده از روش تفاضل محدود حل گردیه است. همچنین صحت نتایج و نیز تأثیر تغییر در پارامترهای مختلف از جمله شعاع ورق، شرایط مرزی، مد های کمانشی و پارامتر غیرمحلی بر روی بار بحرانی کمانشی نانو ورق بصورت داده های عددی در قالب جدول و نمودار مورد بحث و بررسی قرار می دهیم. تنایج بحث نشان می دهد که روش تفاضل محدود، روشی قدرتمند برای حل مسائل نانو صفحات می-باشد و برای ناو صفحات اثرات غیرمحلی بسیار مهم و غیرقابل چشمپوشی اند و موجب کاهش بار کمانش می شود.

نانو ساختارها، ساختارهایی هستند که در آن ها خواص با تغییر اندازه ابعاد تغییر کنند ، یعنی در مقیاس نانو خواص ماده نسبت به حالت معمول متفاوت باشند. فناوری نانو با نگاهی نو به وسایل، سیستم ها و موادی که تا کنون ساخته شده اند، سعی در برطرف کردن عیوب آن ها دارد.در تعریف این فناوری، دستکاری و چینش مواد زیر ابعاد 100 نانومتری مطرح شده است. با دستکاری اتم ها و تغییر روش ساخت می توان موادی کوچک تر، محکم تر و سبک تر به وجود آورد. کاهش ابعاد می تواند به همان اندازه به بزرگ شدن و تقویت خواص و قابلیت ها منجر شود. امروزه، سه روش کلی برای تحلیل مکانیک ساختارهای نانو وجود دارد. این روش ها شامل آزمایشات کنترل شده در ابعاد نانو، شبیه سازی دینامیک مولکولی با استفاده از رایانه و استفاده از تئوری های کلاسیک محیط پیوسته اصلاح شده است. یکی از مهم ترین سازه ها در مقیاس نانو، نانوصفحات گرافنی است. از جمله ویژگی های منحصر به فرد گرافن می توان به اندازه نانومتری، سختی و استحکام مکانیکی بسیار زیاد، قدرت رسانایی الکتریکی و حرارتی بسیار بالا، انعطاف پذیری و خاصیت مغناطیسی اشاره کرد. با توجه به این خواص در مورد گرافن، این ماده به شدت مورد توجه دانشمندان قرار گرفته و در حوزه های مختلفی از زندگی بشر همچون کشاورزی، پزشکی، الکترونیک، صنایع حمل و نقل، صنایع دفاعی و ... کاربرد گسترده ای دارد. زمانی که یک صفحه تحت تاثیر نیروهای داخل صفحه ای فشاری در طول لبه های خود قرار می گیرد، در صورت اعمال تدریجی بارهای فشاری و در مراحل اولیه ی بارگذاری که نیروها به اندازه کافی کوچک هستند، صفحه تنها کرنش داخل صفحه ای را تجربه کرده و حالت تعادل صفحه پایدار می باشد و صفحه تا زمانی که بار به مقدار مشخصی برسد، صاف باقی می ماند. در مقدار باری که بار کمانش گفته می شود، حالت پایدار صفحه از بین رفته و دچار تغییر شکل های ناگهانی خارج از صفحه شده و صفحه وضعیت تعادلی متناوبی را دنبال خواهد کرد که با تغییر توام رفتار بار- خیز همراه است. باری که باعث کمانش صفحه می شود بار بحرانی کمانش نامیده می شود. در این پایان نامه در ابتدا با استفاده از تئوری غیرمحلی ارینگن معادلات کمانش نانوصفحات ارتوتروپیک گرافنی، استخراج و برای حل این معادلات از روش تفاضل محدود استفاده شد. کمانش نانوصفحه مستطیلی مورد نظر در حالات مختلف بارگذاری یکنواخت وغیر یکنواخت خطی داخل صفحه بررسی شد. بر اساس نتایج به دست آمده، بار بحرانی کمانش بدون بعد غیر محلی همواره کوچکتر یا مساوی بار بحرانی کمانش متناظر کلاسیک می باشد. علاوه براین با افزایش قید گیرداری بر روی شرایط مرزی نانو صفحه، اثر مقیاس کوچک بر روی بار کمانش بدون بعد به تدریج افزایش می یابد.

سازه های تغییرشکل پذیری‎ ‎همچون تیرها و قوس ها در مهندسی مدرن بسیار استفاده می شوند. این سازه ها در مهندسی مکانیک، مهندسی ‏رباتیک، رادیو مهندسی، و مهندسی عمران و حمل و نقل، کاربردهای زیادی پیدا کرده اند. علاوه بر کاربردهای ذکر شده در مقیاس ‏ماکرو، این سازه ها در مقیاس میکرو و نانو هم استفاده می شوند. به عنوان نمونه این سازه ها در حسگرهای زیستی، میکروسکوپ های ‏نیروی اتمی، و سیستم های میکرو/ نانو الکترومکانیکی کاربرد دارند. با توجه به اهمیت قوس ها و نانوقوس ها به دلیل کاربرد فراوان در ‏زمینه های مختلف مهندسی و همچنین اهمیت موضوع پایداری سازه ها در طراحی وضعیت های مختلف سازه، بررسی پایداری قوس ها و ‏نانوقوس ها موضوع این پژوهش قرار گرفته است. لازم به ذکر است در بعضی از پژوهش هایی که اخیراً منتشر شده، تصاویر به دست آمده ‏از نانولوله های کربنی تقویت کننده ی کامپوزیت ها حاکی از وجود انحنا در این نانولوله ها هستند. بنابراین مدل سازی رفتار آن ها به ‏صورت تیرهای خمیده منجر به نتایجی خواهد شد که در مقایسه با نتایج حاصل از مدل تیر صاف، تطابق بهتری با داده های تجربی دارند. ‏برای مطالعه ی قوس ها، ابتدا معادلات حاکم بر مسأله با استفاده از اصل ایستایی انرژی پتانسیل و اصول حساب تغییرات استخراج می شوند. ‏در خصوص مسأله ی نانوقوس، به منظور وارد کردن آثار اندازه ی کوچک در معادلات حاکم، از تئوری الاستیسیته ی ناموضعی استفاده ‏می گردد. حل تحلیلی معادلات دیفرانسیل حاکم بر سازه ها فقط به مسائلی با بارگذاری و شرایط هندسی و مرزی ساده اختصاص دارد و ‏گاهی اوقات این حل های تحلیلی چنان پیچیده هستند که استفاده از آن ها برای کاربردهای روزانه ی مهندسی دشوار است. بنابراین به ‏روش های عمومی نیاز است تا بتوان مسائلی با هندسه و بارگذاری دلخواه و شرایط مرزی مختلف را به آسانی حل نمود. از این رو سعی ‏می شود که معادلات به دست آمده به صورت عددی حل شوند تا امکان بررسی حالت های مختلف مسأله وجود داشته باشد. به این منظور ‏معادلات استخراج شده با استفاده از روش تفاضل محدود گسسته سازی می شوند و برای حل عددی دستگاه معادلات جبری غیرخطی ‏ایجاد شده، روش کنترل جابه جایی تعمیم یافته مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش از دو پارامتر به نام های پارامتر سختی تعمیم یافته ‏و پارامتر نمو بار برای تشخیص تغییر در جهت بارگذاری استفاده می شود. بر اساس روش حل استفاده شده، برنامه ای برای حل عددی ‏مسأله در نرم افزار matlab r2011a‏ گسترش داده شده و پایداری قوس ها و نانوقوس ها بررسی می گردد. صحت نتایج از طریق مقایسه ی آن ها با حل-‏های تحلیلی موجود برای حالت های خاص مسأله، ارزیابی می شود. در پایان رفتار کمانش و فراکمانش قوس ها و نانوقوس ها مورد مطالعه ‏قرار می گیرد و آثار عوامل مختلف مانند وجود بستر الاستیک وینکلر و پسترناک، شکل اولیه ی قوس، شرایط تکیه گاهی متفاوت، ‏توزیع های مختلف بار، و وجود نقص اولیه در توزیع بار بر بار بحرانی و ارتفاع اولیه ی بحرانی بررسی می شود. ‏

گرافن یک ورقه مشبک ساخته شده از اتم های کربن است. پیوند بین اتم های کربن در گرافن کووالانسی می باشد. ورق گرافن ممکن است یک لایه و یا دولایه باشد. در واقع، گرافن به عنوان مشهورترین نوع از نانوصفحات ارتوتروپیک دو لایه در نظر گرفته می شود. با توجه به خواص مکانیکی و الکتریکی شگفت انگیز آن، ماده ای بسیار کاربردی در صنایع امروز و آینده است. به عنوان مثال مدول یانگ گرافن از مرتبه tpa است و یکی از سخت ترین مواد شناخته شده می باشد. در این پایان نامه تحلیل کمانش مکانیکی و ارتعاش آزاد نانوصفحات دولایه ارتوتروپیک گرافنی مستطیل شکل که بر بستر الاستیک قرار دارند مورد مطالعه قرار گرفته است. بسترالاستیک مدل پاسترناک است که با اضافه کردن یک لایه برشی وینکلر، مدل شده است. برای استخراج معادلات ساختاری، از تئوری غیرمحلی الاستیسیته ارینگن برای در نظر گرفتن اثرات مقیاس کوچک استفاده شده است. همچنین، از تئوری دو متغیره اصلاح شده برای بدست آوردن معادلات پایداری و ارتعاشات آزاد صفحات غیرهمسانگرد استفاده شده است. این تئوری تاثیر برش عرضی را درنظر می گیرد و توزیع برش عرضی را بصورت سهموی از ضخامت ورق در نظر می گیرد. بنابراین، نتایج به دست آمده از این نظریه دقیق تر از نتایج حاصل از تئوری کلاسیک می باشد. برای حل معادلات حاکم از روش عددی سنجش وزنی مشتقات(dqm) بهره گرفته شده است. این روش معادلات حاکم را به مجموعه ای از معادلات جبری در دامنه تبدیل می کند. شرایط مرزی با استفاده از روش شو اعمال شده است و با استفاده از نرم افزار متلب(matlab) کدگذاری شد و از آن به منظور بررسی اثر پارامترهای مختلف بر بار کمانش و فرکانس ارتعاشی استفاده شد. برای اعتبار سنجی روش عددی از حل ناویر(حل دقیق) استفاده شد که تطابق بسیار خوبی بین نتایج را نشان می دهد. در تحلیل مساله کمانش به بررسی پارامترهای هندسی مثل نسبت اضلاع و نسبت طول به ضخامت پرداخته ایم. همچنین به بررسی پارامترهای نسبت بار،بارگذاری برشی، شرایط مرزی مختلف، مودهای کمانشی؛ نسبت ارتوتروپیک ومحدوده مجاز استفاده از تئوری غیر محلی ارینگن مورد بررسی قرار گرفت. اثرات سختی های وینکلر، پسترناک و واندروالس نیز بر بار کمانشی مورد بررسی قرار گرفت. در تحلیل ارتعاشاتی نانو صفحات دولایه پارامترهای نسبت اضلاع، شرایط مرزی متفاوت، مودهاو همچنین اثرات سختیهای پسترناک، وینکلر و واندروالس مورد برسی قرار گرفت. برخی از نتایج حاصل از بررسی های فوق نشان داد که با افزایش پارامتر غیر محلی و نسبت بار، بار کمانشی کاهش پیدا می کند. همچنین نشان داده شد که تاثیر سختی پسترناک بر بار کمانشی بسیار بیشتر از سختی های بکار رفته در سیستم است و سختی واندروالس فقط بر بار کمانشی در حالت غیر هم فاز تاثیر می گذارد. همچنین در تحلیل ارتعاشی نشان داده شده که با افزایش نسبت اضلاع فرکانس طبیعی سیستم کاهش می یابد و با افزایش سختی تکیه گاهی فرکانس طبیعی سیستم افزایش می یابد. در پایان نیز مقایسهای بین دو تئوری دومتغره اصلاح شده و تغیر شکل برشی مرتبه اول صورت گرفته است و نشان داده شد که این دو تئوری بسیار با هم تطابق دارند.

چکیده در ابتدا یک مرور بر روی نظریه ویسکوالاستیسیته خطی و معرفی آن به عنوان یکی از مباحث منتخب در مکانیک جامدات صورت گرفته است. ارتباط بین آن و نظریه الاستیسیته خطی مطرح شده و نقاط مشترک و غیر مشترک بین این دو، در قالب یکسری کلیات بیان شده است. به عنوان نمونه یک مساله ساده در تئوری ویسکوالاستیسیته خطی حل شده است تا با کمک آن به درک بهتری از این کلیات دست یافت. در ادامه با محدود کردن زمینه کار خود به پدیده کمانش سعی شده تا با دقت بیشتری اثر خزش روی کمانش سازه ها مطالعه شود. مسائل مشهوری مانند تیر اویلر، تیر- ستون در شرایط مرزی مختلف به صورت شبه استاتیکی و دینامیکی برای چند ماده ویسکوالاستیک مختلف حل شده اند و تفاوت میان کمانش الاستیک و کمانش ویسکوالاستیک در پس نتایج حاصل که بخاطر سادگی سازه امکان حل تحلیلی آن ها وجود دارد، بررسی شده اند. در ادامه یک مرور از روش های تحلیلی و عددی برای پیش بینی کمانش سازه-های عمومی آورده شده و برای مقایسه در دو حالت تیر- ستون با بار جانبی و تیر- ستون با انحنای اولیه به کمک یک کد سازه ای بر مبنای روش اجزا محدود حل شده و نتایج آن با حل تحلیلی مقایسه شده است.?

صفحات یکی از پرکاربردترین اجزاء و قطعات سیستم های صنعتی و سازه های باربر است و از جمله مهمترین و گسترده ترین کاربرد آن در مهندسی سازه و مکانیک در زمینه ساخت سازه هایی نظیر هواپیماها، فضاپیماها و سازه های دریایی است. یکی از نکات مهم طراحی چنین سازه هایی که در مقابل بارهای دینامیکی قرار دارند، ممانعت از پدیده تشدید است. از این رو در روند طراحی قطعات چنین سازه هایی، بیشینه کردن فرکانس های طبیعی توصیه می شود. در این پایان نامه سعی بر این است تا با کاربرد علم بهینه سازی در طراحی بهینه توپولوژی ضخامت یک صفحه بیضوی که در آنالیز ارتعاشی آن، نیاز به حل یک مسئله مقدار ویژه می باشد، توزیع بهینه جرم و سختی برای کسب بیشینه فرکانس طبیعی بدست آید. به خاطر هندسه و شرایط مرزی پیچیده ورق بیضوی، حل مسئله دارای دشواری های خاصی می باشد. برای بدست آوردن توپولوژی بهینه ضخامت ورق بیضی، آن را جزء بندی کرده و با این کار متغیر طراحی را ضخامت هر جزء در نظر می گیریم. به این ترتیب فرکانس طبیعی اصلی ورق را به عنوان تابع هدف بیشینه می کنیم. محدودیت ها و قیود حاکم بر مسئله بر دو گونه اند: 1) مجموع جرم اجزاء در طی روند بهینه یابی ثابت باقی بماند؛ 2) ضخامت هرالمان از یک محدوده معین تجاوز ننماید. حل مسئله مورد بحث در این پایان نامه به طورکلی به دو بخش آنالیز دینامیکی و حل مسئله بهینه یابی، قابل تقسیم است. در قسمت اول به حل مسئله ارتعاش آزاد ورق بیضی با ضخامت یکنواخت و متغیر تحت شرایط مرزی مختلف پرداخته شده است. در این قسمت از دو روش ریلی ریتز با استفاده از المان تعمیم یافته و اجزاء محدود استاندارد استفاده شده است. در تحلیل قسمت دوم به بهینه سازی نتایج حاصل از بخش قبلی پرداخته و در نهایت با استفاده از یکی از روش های عددی بهینه سازی، نحوه توزیع بهینه جرم وسختی را برای بیشینه کردن فرکانس های طبیعی ورق، تحت شرایط مرزی گوناگون بدست آورده شده است. در این قسمت با انجام آنالیز حساسیت، میزان حساسیت فرکانس طبیعی ورق نسبت به متغیر های طراحی تعیین می شود. سپس توپولوژی بهینه صفحات بیضیِ دارای نسبت شعاع های مختلف، تحت شرایط تکیه گاهی آزاد، مفصلی، گیردار،گیردار_مفصلی، گیردار_آزاد و آزاد_مفصلی در جهت بیشینه نمودن فرکانس طبیعی اصلی با اعمال قیود حاکم بر مسئله ارائه شده و اثر پارامترهای مختلف بر توپولوژی حاصل، بررسی شده است

چکیده رساله ی حاضر به شبیه سازی عددی رفتار غیرخطی مواد هایپرالاستیک به روش المان محدود اختصاص دارد. به این منظور از نرم افزار المان محدودabaqus استفاده شده است. در ابتدا مکانیک مربوط به رفتار مواد هایپرالاستیک و به ویژه مکانیک مواد لاستیکی بررسی شده است. با توجه به اینکه تا کنون مدل های الاستیسیته ی غیرخطی متفاوتی برای مواد هایپرالاستیک ارایه شده است، در این تحقیق مدل هایی که کارآیی بیشتری دارند و در تحلیل های قبلی بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند بیان شده اند و اصول حاکم بر آن ها، مزایا و معایب هر یک نیز بیان شده است. همچنین در این تحقیق، نحوه ی پیاده سازی و حل المان محدود یک مسئله ی غیرخطی با ماده ی هایپرالاستیک در نرم افزار abaqus تشریح شده است. از آن جایی که برخی از مدل های هایپرالاستیک در این نرم افزار موجود هستند، این رساله قابلیت افزودن هر نوع رابطه ی ساختاری غیرخطی قابل قبول را به کتابخانه ی مواد موجود در نرم افزار abaqus را به خواننده می دهد. در این کار یکی از مدل های الاستیسیته ی غیرخطی پیشنهاد شده ی اخیرکه برای گستره ی وسیعی از مواد، با نتایج آزمایشگاهی تطبیق دارد، انتخاب شده و با استفاده از یک زیرروال مخصوص، معادلات آن در نرم افزار abaqus نوشته شده است. سه مود تغییرشکل برای مواد متفاوت در شرایط تراکم ناپذیر و تراکم پذیر شبیه سازی شده و نتایج قابل قبولی بدست آمده است. به منظور بررسی کارآیی کد المان محدود در تغییرشکل های سه بعدی، رفتار یک بوش الاستومری به عنوان یک قطعه ی پرکاربرد صنعتی در سه مود تغییرشکل شبیه سازی شده و نتایج قابل قبولی در مقایسه با مدل های موجود در نرم افزار و نتایج تجربی بدست آمده است.

در این پایان نامه به تحلیل رفتار بعد از کمانش ورقهای مدور همگن، با شرایط مرزی خارج سطح مفصلی وگیردار، تحت اثر بارگذاریهای متقارن و نامتقارن با استفاده از روش ریلی- ریتز پرداخته شده است. روند کار به این صورت است که ابتدا با فرموله کردن مسئله در دستگاه مختصات قطبی به توسعه معادلات دیفرانسیل حاکم بر رفتار ورق در تغییر شکلهای بزرگ، با استفاده ازتئوری غیر خطی ون– کارمن می پردازیم؛ سپس با یک نگاشت مناسب، هندسه را در دستگاه مختصات طبیعی بیان می کنیم سپس به توسعه میدانهای جابجایی در دستگاه مختصات طبیعی، با بکارگیری توابع شکل طبقاتی، هرمیتی و سری فوریه در درونیابی میدان جابجایی خارج سطح و توابع شکل لاگرانژ و سری فوریه در درونیابی میدان جابجایی داخل سطح ورق، می پردازیم و نهایتاً به ارائه یک میدان جابجایی هوکین مناسب برای کنترل رفتار بعد از کمانش صفحات مدور، پرداخته می شود. لازم به ذکر است در ورق با سوراخ خارج از مرکز به علت عدم تقارن در هندسه، نیازمند حل داخل سطح برای بدست آوردن توزیع تنش در ورق است که این امر منجر به قید گذاری در داخل سطح ورق و انتگرال گیری مرزی می شود که در ادامه به طور مفصل به آن اشاره خواهد شد. هرچند محور اصلی در این پایان نامه در مورد بررسی رفتار پس از کمانش صفحات می باشد، ولی به دلیل نیاز روند تحلیل غیر خطی، ملزم به تحلیل پایداری است به همین خاطر فرمولبندی مسئله به گونه ای است که قادر به تحلیل ورق در حالات کمانش و استاتیکی نیز می باشد؛ که در این خصوص نتایج متعددی ارائه شده است.

در این پایان نامه به تحلیل رفتار بعد از کمانش ورقهای مدور همگن، با شرایط مرزی خارج سطح مفصلی وگیردار، تحت اثر بارگذاریهای متقارن و نامتقارن با استفاده از روش ریلی- ریتز پرداخته شده است.

در این پژوهش گرافن ایده آل، واقع در ماتریس پلیمری، با شرایط مرزی مختلف شامل گیردار و ساده تحت بارگذاری فشاری خارجی دومحوره و بارگذاری حرارتی مورد بررسی قرار می گیرد. مدل سازی جابه جایی ها با استفاده از تئوری تغییرشکل برشی مرتبه سوم ومدل سازی ماتریس پلیمری با استفاده از دو مدل وینکلر و پاسترناک خواهد بود. با استفاده از تئوری گرادیان کرنش-اینرسی معادلات تعادل دینامیکی به دست آمده و با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی بهبود یافته معادلات حل می شوند.

اثر زاویه و طول اباتمنت، جنس مواد سازنده و اتصال رستوریشن ها بر توزیع تنش در استخوان و بدنه ایمپلنت مورد تردید است. هدف از این مطالعه بررسی اثر اسپلینت فریم ورک و جنس مواد سازنده پروتز ثابت متکی بر ایمپلنت با زوایا و طول متفاوت اباتمنت روی توزیع تنش در استخوان اطراف ایمپلنت به روش اجزا محدود سه بعدی است. برای این مطالعه 3 مدل با 2 ایمپلنت در ناحیه دندان های 5 و 6 چپ مندیبل طراحی شد. بار گذاری به صورت سه نقطه ای روی فوسای مرکزی مولر و فوسای دیستال پرمولر و در مجموعn 300 انجام گردید. توزیع تنش در استخوان و بدنه ایمپلنت درنرم افزار 6.13 abaqus بررسی شد.

دراین پایان نامه درابتدا توسط حل با استفاده از تئوری الاستیسیته بی نهایت کوچک به تحلیل فشار داخلی دراستوانه های جداره ضخیم در ماده با رفتار تابعی وماده همگن پرداخته شد.مطابق اکثر تحقیقات انجام شده دراین زمینه ضریب پواسون به دلیل تغییرات اندک آن،ثابت درنظر گرفته شده است،همچنین فرض شده است که مدول یانگ باتبعیت از یک رابطه توانی درسراسر ضخامت ماده بارفتار تابعی تغییر یابد.دراین تحقیق،برای شبیه سازی فرآیند از نرم افزار آباکوس استفاده شده است

درپژوهش حاضر به بررسی و تحلیل کمانش الاستیک-پلاستیک صفحه ی مستطیلی از جنس مواد هدفمند تابعی ، تحت بارگذاری فشاری تک محوره، دومحوره و تناسبی در شرایط متفاوت تکیه گاهی پرداخته شده است. به منظور حل مسئله از کدنویسی در نرم افزار میپل ومطلب استفاده شده است. ماده ی هدفمند استفاده شده در پژوهش حاضر از نوع فلز- فلز است که از آلومینیوم تجاری و فولاد 1403 استفاده شده است.به منظور حل مسئله، از روش کمینهسازی انرژی پتانسیل کل استفاده شده است. برای کمینه کردن رابطه ی انرژی پتانسیل کل، روش ریلی- ریتز به کار گرفته شده است.

آلیاژهای حافظه دار دسته ای از مواد هوشمند هستند که دو خاصیت مهم شبه الاستیسیته و حافظه داری را دارا هستند. حافظه داری، ویژگی برگشت پذیری کرنش های ماندگار جسم، در اثر گرما است. شبه الاستیسیته، برگشت پذیری کرنش های جسم پس از باربرداری مکانیکی است. . در این پژوهش، مدلی ترمومکانیکی و کاملاً کوپله برای مدلسازی این مواد تحت بارگذاری های چند محوره تدوین و ارائه شده است. این مدل دربرگیرنده هردو رفتار حافظه داری و شبه الاستیسیته بوده و توانایی اعمال بارهای گرمایی و بارگذاری های چند محوره مکانیکی را دارا است و رفتار کوپل ترمومکانیکی ماده و وابستگی به نرخ کرنش را در برمی گیرد. پارامتر کلیدی در این رفتار گرمای نهان استحاله است. پیاده سازی و حل عددی این مدل، با استفاده از یک کد یومت، در نرم افزار اجزای محدود آباکوس انجام شده است. استفاده از نرم افزار آباکوس، سبب شده که مدلسازی اجسام با شرایط هندسی، مرزی و بارگذاری مختلف، ممکن باشد.

پیاده سازی عددی مدل ساختاری جدید در اجزا محدود برای بهبود دقت شبیه سازی فرآیند های شکل دهی ورق های فلزی با استحکام بالا، به خصوص پدیده بازگشت فنری می باشد. به منظور رسیدن به این مهم از یک مدل دو سطحی استفاده شده است. مدل مربوطه در قالب زیر برنامه یومت در نرم افزار آباکوس پیاده سازی شده است و برای فرآیند کشش-خمش شبیه سازی صورت گرفته است. این فرآیند بر روی ورقی از جنس فولاد دو فازی dp980 انجام گشته است.

تحقیقات انجام شده در زمینه استفاده از امواج مافوق صوت در فرآیندهای براده برداری و فرآیندهایی که از ابزار با حرکت دورانی استفاده می شود، همواره به دنبال بهبود و افزایش قابلیت استفاده از نوسانات آلتراسونیک در این فرآیندها می باشد. با توجه به این نیاز طراحی و ساخت یک مکانیزم اعمال نوسانات مافوق صوت به ابزار در حال دوران با قابلیت استفاده در ماشین ابزارهای عمومی ضرورت و اهمیت دارد. لذا هدف از این تحقیق طراحی و ساخت یک مکانیزم انتقال نوسانات مافوق صوت به ابزار در حال دوران با قابلیت نصب بر روی ماشین ابزار های عمومی مانند دستگاه فرز انیورسال می باشد. دستگاه طراحی شده مجهز به یک مبدل نوسانات مافوق صوت khz20 با توان w500 می باشد و محدوده گسترده ای از ابزارهای ماشینکاری با انطباق پرسی در یک ابزارگیر خاص قابلیت استفاده در این دستگاه را دارند.

رساله حاضر به شرح روش ها و ملاک های طراحی سازه های کششی، شیشه های ساختمانی و اتصالات نصب آن ها به یکدیگر پرداخته و هدف از انجام آن ارائه آیین نامه مهندسی جامعی برای طراحی و تحلیل نماهای نوین شیشه ای با سازه های کششی است. از آنجا که تا کنون هیچ گونه آیین نامه و یا استانداردی در رابطه با طراحی و تحلیل ساختمان های شیشه ای با سازه های کششی و کابلی تدوین نگردیده، روش طراحی مستندی برای آن ها ذکر نشده و پاسخ آنالیز هیچ یک از ساختمان های اجرا شده ارائه نگردیده است، در ابتدا خصوصیات و ملاک های طراحی شیشه ها، کابل ها و اتصالات نصب شیشه ها به سازه های کششی بررسی شده و سپس انواع قیدگذاری ها، روش ها، تکیه گاه ها و نکات حائز اهمیت در مدل سازی، تحلیل، نصب و اجرای سقف ها و نماهای نوین شیشه ای با سازه های کششی ذکر گردیده است. ترکیبات بار لازم برای تحلیل ساختمان های شیشه ای با سازه های کششی از آیین نامه های نظام مهندسی ساختمان استخراج گردیده و ملاک های لازم برای بررسی پاسخ رفتار ساختمان در این شرایط از مقالات معتبر گردآوری گردیده است. تاریخچه فعالیت هایی که در این زمینه تا کنون در دنیا صورت گرفته تهیه گردیده و تمامی نرم افزارها و روش های المان محدود استفاده شده در طراحی و تحلیل سازه های کششی و ساختارهای شیشه ای مشخص گردیده و در این رساله برای مدل سازی و تحلیل سازه های کششی از نرم افزار sap و برای ساختارهای شیشه ای از نرم افزار sj-mepla استفاده گردیده است. یک نمای قائم و مسطح شیشه ای با شبکه کابلی به ابعاد 20×20 متر به دو صورت کامل و ساده مدل گردیده و نتایج تحلیل های آن ها با یکدیگر مقایسه گردیده است. همچنین عوامل تاثیر گذار بر طراحی سازه های کششی و تمامی مواردی که در مراجع به صورت مبهم و یا متناقض ذکر گردیده مشخص شده و در مدل سازی انجام شده مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت. ساختار شیشه ای مورد نیاز این شبکه نیز با قیدها و اتصالات مختلف مدل گردیده و نتایج آن ها با یکدیگر مقایسه گردیده است. با استفاده از نتایج گردآوری ها و تحلیل های انجام شده روشی برای مدل سازی و تحلیل این گونه ساختمان ها ارائه گردیده و ملاک های قابل قبول در رابطه با نتایج تحلیل های آن ها پیشنهاد گردیده است. همچنین یک ساختمان نمونه که توسط شرکت asi اجرا گردیده است، کنترل شده تا از کاربردی بودن آیین نامه و روش مدل سازی و تحلیل ذکر شده اطمینان حاصل گردد. به عنوان فعالیت اجرایی اولین سقف شیشه ای با تکیه گاه های نقطه ای و خرپاهای کابلی در میهن عزیز اسلامی مان با ابعاد 4/5 × 4/35 متر در مجموعه فرهنگی مصلی اصفهان نصب گردیده و مورد بهره برداری قرار گرفت.⋯

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.