در این پایان نامه به منظور کاهش حجم محاسبات در تحلیل الاستو پلاستیک مواد از الگوریتم بازگشت شعاعی استفاده شده است. این برنامه در زبان matlab نوشته شده است این برنامه انعطاف پذیری، توسعه پذیری و قابلیت دوباره استفاده کردن را دارد. این قابلیت ها به برنامه نویس اجازه می دهد کد را سریع تر و قابل فهم تر ایجاد کند. همچنین این برنامه از مدل های سخت شوندگی سینماتیکی جدیدی که در نرم افزارهای تجاری fe موجود نیست برای شبیه سازی رفتار الاستیک- پلاستیک مواد استفاده می کند و بنابراین در بارگذاری متناوب قادر به شبیه سازی دقیق تر رفتار تنش/کرنش ماده نسبت به ansys می باشد. با استفاده از نرم افزار نوشته شده در این پایان نامه به مدل سازی عددی برخی از روش های افزایش عمر موسوم به کار سرد و پیش تنش پرداخته شده است. ابتدا با استفاده از یک مدل دو بعدی به شبیه سازی توزیع تنش های پسماند ناشی از پروسه انبساط سرد در یک صفحه سوراخ دار و توزیع مجدد (آزاد شدن) آن ها تحت بارگذاری متناوب پرداخته شده است. برای شبیه سازی دقیق تر رفتار تنش/کرنش در بارگذاری متناوب از سه مدل سخت-شوندگی سینماتیک غیرخطی چابوکه، باری- حسن و چن- جیائو استفاده شده اند. مقایسه نتایج حاصل با نتایج تجربی نشان می دهد که مدل چن- جیائو تنش های پسماند را در نزدیکی سوراخ بهتر پیش بینی می کند و مدل های سخت شوندگی سینماتیک آزاد شدن تنش را نشان می دهند. در ادامه برای بررسی توزیع تنش و کرنش ناشی از عمل تداخل با استفاده از یک مدل دو بعدی به شبیه سازی توزیع تنش های ناشی از این روش روی نمونه دمبلی شکل و توزیع مجدد (آزاد شدن) آن ها تحت بارگذاری متناوب پرداخته شده است. نتایج نشان می دهند که پروسه تداخل بخودی خود دامنه تنش در نزدیکی سوراخ را کاهش می دهد که این باعث افزایش عمر قطعات تداخل شده می گردد. علاوه بر آن، بارگذاری سیکلی محوری باعث کاهش بیشتر دامنه تنش می گردد که این به بهبود عمر قطعه کمک می کند. البته میزان تغییرات دامنه تنش تابعی از سطح بارگذاری است. بعبارتی با افزایش حداکثر مقدار بارگذاری (از 257 به 364 مگاپاسکال) کاهش دامنه تنش چشمگیرتر است. اگرچه در یک سو درصدهای تداخل بالا دامنه تنش را نسبت به سوراخ تداخل نشده بیشتر کاهش می دهد و این موجب افزایش عمر بیشتر چنین قطعاتی می گردد ولی افزایش درصد تداخل از دو به چهار درصد تاثیر آنچنانی بر کاهش دامنه تنش بارگذاری سیکلی در لبه سوراخ و در نتیجه در افزایش عمر قطعه ندارد. برای تایید صحت کارایی مدل ها و برنامه، تست هایی روی نمونه ساده شده ای از یک اتصال پرچی (پیچی) انجام گرفته است. این نمونه ورق سوراخ داری از جنس آلیاژ آلومینیوم7075-t6 al-alloy به ابعاد کلی 38 در 300 میلیمتر و سوراخی به قطر نامی 5 میلیمتر در وسط آن می باشد. برای هر نمونه دو کرنش سنج در جهت طولی نمونه (جهت بارگذاری سیکلی) در فواصل 3/1 و3 میلی متری سوراخ نصب شده و پین ها با درصدهای تداخل یک، دو در داخل سوراخها جا زده می شوند. در نهایت نمونه دارای پین، تحت سه مورد بارسیکلی با نیروی ماکزیمم (kn 29 ،35 ،41) به ترتیب معادل تنش (mpa 256، 311 و 364 ) و نیروی مینیمم صفر قرار می گیرد و کرنش ها در سیکل های خاصی ثبت می گردد. نتایج نشان می دهد که برای 1% و 2% تداخل یک کرنش مماسی مثبت در فواصل ذکر شده ایجاد می شود که با افزایش درصد تداخل از 1% به 2% مقدار اولیه این کرنش زیادتر شده است و همچنین در سیکل های اولیه نرخ افزایش کرنش زیادتر است و با افزایش تعداد سیکل ها این نرخ کاهش یافته و به حالت اشباع می رسد. در پایان نتایج تجربی و نتایج عددی انباشتگی کرنش بر حسب تعداد سیکل ها با هم مقایسه گردیده است. نتایج تجربی نیز نتایج عددی کد نوشته شده را تایید می-کنند و هر دو روش از تطابق خوبی برخوردارند.

ارزیابی و بدست آوردن مشخصه های شکست نقش مهمی در بدست آوردن مود ایمن در اتصالات چسبی دارد. در این تحقیق شکست در مود i در اتصالات چسبی کامپوزیت / کامپوزیت و آلومینیم / آلومینیم مورد بررسی قرار می گیرد. برای دستیابی به این هدف نمونه dcb برای ارزیابی شکست مورد استفاده قرار می گیرد. در بارگذاری مود i (بازشدگی) برای چسباندن قطعات از چسب اپوکسی (ep4000) استفاده شده است که در صنایع هوافضا و خودروسازی کاربرد به سزایی دارد. روشهای تئوری تیر ساده (mbt) ، کالیبره کردن سستی (ccm) و اصلاح شده کالیبره کردن سستی (mcc) برای محاسبه نرخ رهایی انرژی کرنشی استفاده می شوند. نتایج تجربی بدست آمده از آزمایش با نتایج عددی بدست آمده از تحلیل المان محدود مقایسه می شود. نتایج المان محدود با استفاده از روش مدل کردن ناحیه چسب (czm) که به صورت سه بعدی مدل می شود بدست می آید. در نهایت به میزان تطابق نتایج عددی و تجربی خواهیم پرداخت.

در این پژوهش، سعی شد تا به وسیله ی افزودن مستقیم ذرات نرم و درشت به ریزساختار آلیاژ آلومینیومی فوق ریزدانه، در عین حفظ استحکام، انعطاف پذیری آن افزایش یابد. برای ایجاد ریزساختاری با توزیع اندازه ی دانه ی دوگانه، پودر پیش آلیاژی al6063 از طریق فرآیند آسیاب پرانرژی، آسیاب شده و پودر آسیاب نشده از همان آلیاژ با درصدهای حجمی مختلف به پودر آسیاب شده افزوده شده و به کمک عملیات اکستروژن داغ، منسجم سازی شد. مهم ترین نتایج حاصل از این پژوهش به شرح ذیل خلاصه می شوند: 1. ریزساختاری با توزیع اندازه ی دوگانه با اندازه ی دانه ی متوسط mµ 63/0 در زمینه ی فوق ریزدانه و با اندازه ی دانه ی متوسط حدود mµ 5 در نواحی درشت دانه تشکیل شد. کسر حجمی مرزهای بزرگ زاویه در نواحی ufg بیش تر از نواحی cg است. 2. به کمک تولید نمونه های bimodal، انطاف پذیری بالا در عین حفظ استحکام بالا در آلیاژ al6063 حاصل شد. افزایش انعطاف پذیری در ریزساختار bimodal به وجود مناطقی نرم در ریزساختار که موجب کند شدن نوک ترک ها و کاهش تمرکز تنش در این مواضع می شوند، مربوط می شود. 3. تغییرات استحکام و انعطاف پذیری نسبت به درصد حجمی نواحی cg تا 30 درصد حجمی به صورت خطی بوده، ولی در درصدهای بالاتر از یک روند خطی پیروی نمی کند. بهینه ترین ریزساختار bimodal برای آلیاژ al6063 به لحاظ استحکام و انعطاف پذیری، با افزودن 30 درصد حجمی از فاز نرم به ریزساختار فوق ریزدانه حاصل شد. 4. نتایج تجربی و شبیه سازی المان محدود نشان دادند که ترک ها در ریزساختار bimodal معمولا از فصل مشترک نواحی cg با زمینه ی ufg به دلیل اختلاف کرنش پلاستیکی آن ها آغاز شده و در زمینه ی ufg پیش روی می کنند و از سوی دیگر با رسیدن به ناحیه ی cg انتهای آن ها کند شده و تقریباً متوقف می شوند. در نهایت پس از جدایش دانه های ufg، نواحی cg پس از تغییر شکل پلاستیک زیاد و گلویی دادن، دچار شکست می شوند. 5. تنش تسلیم ریزساختارهای bimodal به خوبی توسط اصل برهم نهی مکانیسم های استحکام بخشی مرز دانه های بزرگ زاویه، مرز دانه های کوچک زاویه و رسوبات، و با در نظر گرفتن جداگانه ی نقش نواحی cg و ufg در استحکام بخشی ریزساختار bimodal، قابل پیش بینی است.

رشته کوه بزقوش در شمال غرب ایران و بین استان های آذربایجان شرقی و اردبیل و در محدوده جغرافیایی ´34 °37 و´52 °37 عرض شمالی و ´5 °47 و ´53 °47 طول شرقی قرار دارد. ارتفاعات بزقوش شامل تناوبی از سنگ‎های ولکانیک و ولکانوکلاستیک ائوسن است، که توسط دایک‎های میکرودیوریتی تا مونزونیتی قطع شده‎اند. این ارتفاعات بین دو گسل شمالی و جنوبی بزقوش مسدود شده و این دو گسل باعث راندگی این ارتفاعات به سمت دشت‎های سراب و میانه شده‎اند و در مجموع یک ساختار بالارانده را نشان می‎دهند. بررسی داده های دور سنجی و شناسایی ساختارها با کمک نقشه های زمین شناسی موجود در این پهنه ساختارهای متعددی از جمله گسل ها (با مکانیسم های تراستی، نرمال و امتدادلغز)، چین ها (تاقدیسی و ناودیسی) و حوضه ها و فرارانش ها را در این محدوده نشان می دهد. مراحل کار در این تحقیق شامل جمع‎آوری داده‎های میدانی، ترسیم نقشه‎های ساختاری، پردازش و تفکیک داده‎ها، محاسبه روندهای اصلی و در نهایت ارائه تحلیل با توجه به تشخیص ساختارهای عمده و مکانیسم و روند ساختارها است. بر این اساس با انجام چندین مرحله بازدید میدانی داده‎های مورد نیاز برای انجام مطالعات برداشت شده است و مرحله بعدی به کارگیری اطلاعات برداشتی جهت تهیه نقشه ساختاری محدوده که در این راستا از نقشه زمین‎شناسی، عکس‎های هوایی، تصاویر ماهواره‎ای نیز استفاده شده است و پس از تحلیل آن ها، روندهای اصلی ساختارهای محدوده مشخص شده است. نتایج حاصل از تحلیل برگشتی و مطالعات هندسی گسل‎ها و همچنین مطالعه ساختارها در محدوده بزقوش، مورد استفاده قرار گرفته تا تغییرات وضعیت ساختاری در طول قطعات گسل‎ و حتی چین خوردگی های منطقه تعیین گردده است. به منظور بررسی پیدایش ساختارها در کمربند رانده- چین خورده بزقوش، از آزمایش های فیزیکی استفاده شده است. در این آزمایش ها، مشاهدات تجربی امکان تجزیه و تحلیل جابجایی زمین در سراسر بخش بارگذاری شده در مدل زمین ساختی را فراهم آورده است. سپس با اعمال هندسه اولیه، شرایط مرزی و بارگذاری در مدل تجربی، نتایج با اعمال تنش، میدان های جابجایی و ساختارهای حاصل در مقایسه با ساختارهای موجود در طبیعت مورد ارزیابی قرار گرفته است.

صفحات مشبک کامپوزیتی بخاطر دارا بودن خواصی همچون استحکام ویژه بالا، سبکی و مقاومت به خوردگی، امروزه بطور وسیعی در صنایع هواپیماسازی، صنایع موشکی و دریایی مورد استفاده قرار می گیرند. در بعضی موارد مانند سازه موشک، این پوسته ها تحت بار محوری فشاری قرار می گیرند و از این حیث تحلیل کمانش این صفحات حائز اهمیت زیادی می باشد. اجزای اصلی سازه های مشبک شامل گره ها، ریب ها و سلول واحد می باشد. معمولاً هر سازه از تکرار چند سلول واحد تشکیل شده و استحکام سازه های مشبک کامپوزیتی رابطه مستقیم با این واحد ها دارد، محل برخورد ریب ها، گره نامیده می شود. یک سازه کامپوزیتی مشبک را می توان قرار گیری ریب های کامپوزیتی متصل به یکدیگر که تشکیل یک مجموعه پیوسته را به صورت 2 بعدی (صفحه ای) یا 3 بعدی (فضایی) می دهند، در نظر گرفت. این مجموعه از ریب ها (نوارها) که شکل شبکه ای به سازه می دهند از الیاف پیوسته ، سفت و مستحکم تشکیل شـده اند. بدین ترتیـب سازه های کامپوزیتی مشبـک به دلیـل داشتن استـحکام بالا، نسـبت وزنی کم، انعـطاف پذیری در طراحی دارای قابلیت های کاربردی بیشتری نسبت به سازه های فلزی می-باشند. پوسته های مشبک کامپوزیتی غالباً از ریب های مایل (هلیکال) تشکیل می شوند که ابعاد (عرض، ضخامت و تعداد آنها)، فاصله آنها نسبت به یکدیگر و زاویه قرارگیری شان نسبت به محور طولی پوسته، از خروجی های طراحی می باشند. سازه های مشبک کامپوزیتی شامل ریب-های محیطی و ریب های مایل به دو دسته مثلثی (triangular) و شش ضلعی (hexagon) تقسیم می گردند. در سازه مشبک نوع مثلثی در هر محل اتصال، سه ریب رویهم قرار گرفته و در نوع شـش ضلعی در هر محل اتصال تنها دو ریب روی یکدیگر قرار گرفته اند. لازم به ذکر است که سازه های مشبک کامپوزیتی بسته به نوع کاربرد می توانند شامل پوسته داخلی، خارجی و یا هر دو باشند. یکی از ویژگی های اصلی سازه های مشبک کامپوزیتی رخداد حالتهای مختلف شکست در آنها می باشد. شکست سازه مشبک کامپوزیتی می تواند ناشی از شکست ریب ها (ریب های مایل)، کمانش موضعی ریب ها و یا کمانش کلی پوسته و در نهایت شکست پوسته یا شبکه باشد. با توجه به کاربرد روز افزون این نوع سازه ها در بدنه وسایل نقلیه در این پروژه به بررسی کمانش کلی صفحات مشبک پرداخته می شود.