بررسی رفتار سازه ای تیر انعطاف پذیر با ممان اینرسی و خواص مکانیکی متغیر

در این رساله مسأل? تیر ناهمگن انعطاف پذیر بررسی شده است. ابتدا مسئل? مذکور برای حالتی که ممان اینرسی تیر ناهمگن، در امتداد طولی یکنواخت بوده و تحت بار متمرکز انتهایی باشد، حل شده است. در فرمولبندی معادلات حاکم توزیع خواص مکانیکی متغیر ناشی از ناهمگن بودن تیر و نیز غیرخطی های هندسی ناشی از تغییرشکلهای بزرگ در نظر گرفته شده است. در این حالت سه روش حل تحلیلی، تحلیلی-تقریبی بنام adm و عددی (به کمک نرم افزار ansys) استفاده شده است. نتایج adm و ansys با نتایج روش تحلیلی مقایسه شده است. در حالتی که ممان اینرسی تیر همگن انعطاف پذیر در امتداد طولی متغیر بوده و تحت بار متمرکز انتهایی باشد، مسئله از روش تحلیلی-تقریبی adm حل شده است، برای بررسی صحت نتایج adm از نتایج تجربی که در این تحقیق بدست آمده است، استفاده شده است. برای انجام آزمایش ها با توجه به ملزومات اندازه گیری در تیر انعطاف پذیر، ساز و کاری طراحی و دستگاهی مبتنی بر آن ساخته شده است. در بخش تجربی نمونه ها با استفاده از ابزارغیرتماسی و کرنش سنج بدقت مورد آزمایش قرار گرفته اند. خیز تیر، تغییرمکانهای طولی و کرنش آنها اندازه گیری شده است. در مرحل? بعد، پس از تأیید صحت نتایج adm، از آن برای ارزیابی رفتار تیر ناهمگن انعطاف پذیر با ممان اینرسی متغیر استفاده شده است. با استفاده از روش حل تقریبی-تحلیلی adm، مسئل? تغییرشکلهای بزرگ و غیرخطی در تیر انعطاف پذیر ناهمگن و یا همگن با ممان اینرسی یکنواخت و یا متغیر که تحت بارگذاری انتهایی و ممانهای میانی ناشی از piezo-actuator باشد حل شده است. دراین میان تأثیر زاویه بارگذاری، نسبت باریک شوندگی، جنس سازه انعطاف پذیر و نیز توزیع خواص مکانیکی متغیر در میزان تغییرشکل و انحنای آن در بارگذاری مرحله ای بررسی شده است.