تحلیل دینامیکی تیرها و ورق های مرکب هدفمند مدرج تقویت شده با نانولوله های کربنی تحت اثر بار ضربه ای

در این پایان¬نامه ابتدا به مطالعه ی رفتار دینامیکی تیر و ورق هدفمند مدرج مرکب تقویتشده با نانو لوله های کربنی تحت اثر بار ضربه ای ناشی از برخورد پرتابه ی کروی فولادی پرداخته شده است سپس عملکرد دینامیکی ورق هدفمند مدرج مرکب تقویت شده با نانو لوله های کربنی تحت اثر بار متحرک مورد بررسی قرار گرفته شده است. جهت استخراج معادلات حرکت تیر، از قانون هامیلتون بر اساس تئوری تیر تیموشنکو استفاده شده است. در بخش های مربوط به ورق نیز، معادلات حرکت با استفاده از تئوری برشی مرتبه اول و قانون هامیلتون به دست آمده اند. در راستای استفاده از یک روش سیستماتیک و کارآمد برای حل و گسسته سازی معادلات حرکت که قادر به اعمال شرایط مرزی مختلف و بارگذاری دینامیکی باشد، روش اجزاء محدود بکار گرفته شده است. برای جدا سازی معادلات حرکت در بازه های زمانی از روش نیومارک استفاده شده است. جهت به دست آوردن خواص مواد که دارای وابستگی در جهت ضخامت سازه هستند، روش موری-تاناکا مورد استفاده قرار گرفته است. در مطالعه ی بار ضربه ای محاسبه ی نیروی تماسی بین پرتابه و سازه ی هدف با قانون تماسی هرتز انجام و مقدار آن با روش عددی نیوتن-رافسون تخمین زده شده است. در بخش بار ضربه ای صحت روابط و محاسبات مورد استفاده با مقایسه نتایج حاصل از سازه های (تیر و ورق) همگن با نرم افزار abaqus بررسی گردیده است. در نهایت اثرات سرعت پرتابه، نسبت طول به ضخامت سازه، نوع توزیع نانولوله ها و شرایط مرزی مختلف بر خصوصیات دینامیکی سازه های تقویت شده با نانولوله های کربنی بررسی گردیده است. در بخش بار متحرک، دقت و صحت محاسبات و نتایج بوسیله ی مقایسه با مقالات موجود در این زمینه سنجیده شده است. در نهایت نتایج برای بررسی اثرات سرعت بار متحرک، نسبت طول به ضخامت ورق، نوع توزیع نانولوله ها، سرعت بحرانی و شرایط مرزی مختلف بر خصوصیات دینامیکی ورق مرکب هدفمند مدرج تقویت شده با نانولوله های کربنی بررسی گردیده است. لازم به ذکر است که در همه بخش ها برای بدست آوردن خواص مکانیکی موثر سازه ی تقویت شده با نانولوله های کربنی، سازه ی پلیمری و نانولوله های تک دیواره و فضای اطرافشان به صورت الیاف معادل جایگزین شده اند و سپس با استفاده از روش موری-تاناکا خواص آن ها به دست آمده است.