ارزیابی سلامت سازه های بتنی غیرمسلح، از قبیل سدهای بتنی، نیازمند پیش بینی دقیق ترک خوردگی است. توسعه یک مدل رفتاری مناسب برای مصالح و یک روند محاسباتی قابل اعتماد برای تحلیل ترک خوردگی در بتن به یک چالش و نیاز ضروری بدل گشته است. تحقیقات زیادی بر روی رفتار غیرخطی بتن در فضای دوبعدی و سه بعدی صورت گرفته است. در فضای سه بعدی، فرض های ساده کننده زیادی وجود دارند که منجر به پیش بینی های غیر دقیق می شوند. در تحقیق حاضر، از مفهوم مکانیک شکست غیرخطی و مدل ترک پخشی چرخان برای مدل سازی شکست کششی بتن در شرایط بارگذاری استاتیکی و دینامیکی استفاده شده است . مدل پیشنهادی شامل جنبه های مختلفی برای شبیه سازی رفتار غیرخطی بتن در کشش در سدهای وزنی بتنی می باشد و شامل رفتار پیش از نرم شدگی، شروع نرم شدگی و تاثیر سرعت بارگذاری تحت بارهای دینامیکی می باشد. این مدل تنها به خصوصیات پایه ای مصالح از قبیل مدول الاستیسیته، نسبت پواسون، مقاومت کششی و انرژی مخصوص شکست نیاز دارد. یکی از مهم ترین مزیت های مدل به کار گرفته شده، عمومیت آن در خصوصیات ناهمسانگرد المان شکست خورده می باشد که در آن نرم-شدگی می تواند در هر یک از جهت های اصلی آغاز شود. مزیت دیگر این مدل ضریب نگهداشت برش متغیر آن است که با توجه به رابطه آن با کرنش های اصلی مربوطه در هر مرحله به هنگام می شود. رفتار بتن در فشار الاستیک خطی در نظر گرفته شده است. فرض شده است که بتن ماده ای همگن است، یعنی کاهش مقاومت در طول درزهای ساختمانی افقی حین اجرا در نظر گرفته نشده است. سد کوینا با در نظر گرفتن تاثیرات اندرکنش سد ومخزن، برای صحت سنجی رفتار دینامیکی مدل به کار رفته مورد تحلیل قرار گرفت. مشخص شد که کاربرد این مدل نتایجی منطقی در بر خواهد داشت و پروفیل ترک به دست آمده با نتایج آزمایشگاهی مطابقت خوبی دارد. نهایتا با استفاده از مدل غیرخطی مورد استفاده، سد پاین-فلت مشتمل بر اندرکنش سد و دریاچه مورد تحلیل واقع شد. پروفیل ترک به دست آمده با کانتور تنشهای اصلی ماکزییم تطابقت دارد و هیچ گونه ناپایداری عددی در طول تحلیل مشاهده نشد.

کامپوزیت های زمینه آلومینیومی، به دلیل سبکی، استحکام بالا، مدول بالا، ضریب انبساط گرمایی پایین و مقاومت سایشی خوب به عنوان یک گروه جدید از مواد پیشرفته به حساب می آیند. هدفاین پایان نامه سنتز و بررسی خواص مکانیکی (سختی) کامپوزیت و نانو کامپوزیت سه تایی al/al2o3p-sicpبا استفاده از روش آسیاب کاری مکانیکی و روش تزریق پلیمریاست. برای آنالیز ساختاری نمونه ها از پراش پرتو x و میکروسکوپ روبشی الکترونی و برای بررسی خواص مکانیکی نیز از دستگاه میکروسختی ویکرز استفاده شده است. در این پروژه با استفاده از آسیاب سیاره ای پرانرژی بعد از 20 ساعت آسیاب کاری پودر کامپوزیتی al/sic میانگین اندازه ذرات به 55 نانومتر رسید. نتایج سختی سنجی نمونه ها نشان می دهد، سختی نمونه های نانوکامپوزیتی به مراتب بهتر از نمونه های کامپوزیتی است، همچنین سختی نمونه نانو کامپوزیتی سه تایی al/al2o3p-sicpبیشتر از نمونه های دوتاییal/sic و al/al-2o3است. سختی نانوکامپوزیت یکی از نتایج بسیار جالب این تحقیق سختی نانوکامپوزیت با نسبت وزنی یکسانal2o3 و sic(هر کدام 5/3% وزنی) است که، سختی بالاتری نسبت به نمونه با 15 درصد وزنی فاز سخت sic دارد. در این حالت با وجود اینکه درصد فاز تقویت کننده در نمونه نانوکامپوزیت سه تایی، نصف کامپوزیت دوتایی al/sic است، ولی سختی نانو کامپوزیت سه تایی بالاتراست. بنابراین اضافه کردن ذرات بافاز سخت با اندازه نانومتری با وجود درصد فاز سخت کمتر باعث بهبود خواص مکانیکی شده است که، این امر باعث می شود، این نوع نانوکامپوزیت به علت درصد فاز سخت کمتر در سختی یکسان، چقرمگی شکست بالاتری داشته و امکان کاهش قیمت محصولات تولیدی را فراهم می کند.