در این پایان نامه به کمک روش نوار محدود اسپلاین به بررسی خمش، کمانش، ارتعاشات آزاد و اجباری پوسته های استوانه ای پرداخته شده است. ابتدا معادلات تعادل برای تحلیل هر قسمت با روش مینیمم سازی انرژی پتانسیل، بدست آورده شده است. ماتریس های سختی الاستیک و هندسی، ماتریس جرم و ماتریس نیروی هر نوار، جهت بررسی هر قسمت، بدست آورده شده است و بدلیل استفاده از روش نوار محدود اسپلاین، این ماتریس ها با توابع اسپلاین، اصلاح شده اند. سپس با روی هم گذاری ماتریس های هر نوار، ماتریس سختی، جرم و نیروی کل سازه بدست آمده است. پس از بررسی همگرایی روش نوار محدود اسپلاین که به زبان متلب نوشته شده است، تحلیل های گفته شده برای شکل های مختلف پوسته استوانه ای انجام شده است. تحلیل ها برای جنس های مختلف و شرایط مرزی های گوناگون انجام شده است. در تحلیل ارتعاشات اجباری، نیروهای مختلف نیز بررسی شده است. در انتها نیز به بررسی تبدیل فوری فوریه (fft) پاسخ های ارتعاشات اجباری پرداخته شده است. جهت بررسی دقت روش نوار محدود اسپلاین، پاسخ های بدست آمده، با پاسخ های حاصل از روش المان محدود برگرفته از نرم افزار انسیس ، مقایسه شده است که دارای دقت خوبی می باشند. گفتنی است که هدف از این پایان نامه، بررسی ارتعاشات اجباری پوسته های استوانه ای بوده است که پیش از این با روش نوار محدود اسپلاین انجام نشده است. همچنین تبدیل فوری فوریه پاسخ های حاصل از ارتعاشات اجباری انجام شده است که نشان دهنده فرکانس-های طبیعی و فرکانس های نیروهای تحریک وارده به سازه می باشد.

امروزه تحقیقات زیادی برروی ربات های موازی کابلی بدلیل مزایای فراوان آنها از جمله فضای کاری بیشتر، سبکی و قابلیت حمل بارهای سنگین تر، در حال انجام می باشد. یکی از مسائل مهم و قابل توجه در این ربات ها تاثیرات ناشی از وزن کابل ها به دلیل طول زیاد آنها می باشد. در این پایان نامه یک ربات موازی کابلی با افزودن اثر جرم کابل در نظر گرفته شده و نخست معادلات سینماتیک و دینامیک در آن استخراج شده است. به دنبال آن، با شبیه سازی معادلات سینماتیک و دینامیک سیستم در حالتی که کابل های ربات دارای جرم و بدون جرم در نظر گرفته شود، مدل گردیده اند. سپس با تبدیل معادلات دینامیکی آن به فرم استاندارد، روش های کنترل دینامیک معکوس بر روی آن ها اعمال گردیده است. در نهایت به دلیل اهمیت جرم کابل ها با تغییر وزن طولی کابل وتغییر وزن پلات فرم با توجه به نیروهای اعمالی به کابل، اثرات آن بررسی شده است.

در طراحی یک سازه همواره نیاز است که سازه سبک تر، مقاوم تر و انعطاف پذیرتر باشد. به عنوان مثال در صنایع هوافضا مزیت سازه سبکتر این است که در هزینه ها صرفه جویی می شود. اما در عین حال سازه های سبک به آسانی می توانند تحت تاثیر ارتعاشات ناخواسته قرار گیرند، که باعث شکست، ناپایداری و کاهش کارایی سازه می شود. حال اگر این ارتعاشات ناخواسته در محدوده فرکانس طبیعی سیستم باشند وضعیت بحرانی تر است. ارتعاش سازه توسط نیروی نوسانی با فرکانسی که در محدوده فرکانس طبیعی سازه باشد را رزونانس گویند. برای بسیاری از سازه ها کار کردن در فرکانس رزونانس غیر ممکن است، زیرا این عمل باعث کاهش کارایی، کاهش طول عمر سازه و حتی در بسیاری از مواقع منجر به تخریب سریع سازه می شود. نمونه ای از این نوع تخریب فروپاشی پل تاکوما در 1940 می باشد.

در این پایان نامه با بهره گیری از روش نوار محدود اسپلاین به تحلیل ارتعاشات اجباری پوسته های کامپوزیتی ساخته شده از مواد ویسکوالاستیک پرداخته شده است. رفتار ویسکوالاستیک این مواد کامپوزیتی، خطی فرض شده است، یعنی ثابت های مادی به سطح بارگذاری بستگی ندارند و تنها تابعی از زمان می باشند. همچنین تغییرات مدول برشی برحسب زمان به صورت تابع سری پرونی ارائه شده است و مدول بالک با گذشت زمان ثابت در نظر گرفته شده است. معادلات تعادل برای این پوسته های ویسکوالاستیک با اصل حداقل سازی انرژی پتانسیل و تئوری کلاسیک خمشی صفحات به فرم ماتریسی استخراج شده و به شکل ماتریس های سختی الاستیک، ماتریس جرم و بردار نیرو برای یک نوار محدود ارائه شده است. سپس این ماتریس ها با استفاده از توابع اسپلاین اصلاح شده اند و با روی هم گذاری ماتریس های هر نوار، ماتریس سختی، جرم و بردار نیروی کل سازه تقسیم شده به نوارهای محدود اسپلاین بدست آمده است. در نهایت ارتعاشات اجباری این پوسته ها با استفاده از روش نیومارک بدست آمده است. پس از بررسی همگرایی روش نوار محدود اسپلاین توسط کد عددی تهیه شده به زبان متلب، تحلیل ارتعاشات اجباری برای شکل های مختلف پوسته های کامپوزیتی ویسکوالاستیک تحت بارگذاری های مختلف انجام شده است. در این تحلیل جنس های مختلف و شرایط مرزی های گوناگون نیز بررسی شده است. در انتها به بررسی تبدیل فوری فوریه (fft) پاسخ های ارتعاشات اجباری پرداخته شده است. جهت بررسی صحت و حساسیت پاسخ های بدست آمده، نتایج حل موجود با نتایج حل تحلیلی و نتایج روش المان محدود نرم افزار انسیس مقایسه گردیده است، که این نتایج از دقت بسیار خوبی برخوردار می باشد.