با وجود تمام پیشرفت های اخیر در زمینه ی روش های بی المان، هنوز مواردی وجود دارد که احتیاج به بررسی و مطالعات بیشتر، در راستای تکامل و پختگی در حل مسائل گوناگون، در آن احساس می شود. به طور مثال بسیاری از روش های بی المان در ارضای شرط مرزی اساسی دارای مشکلاتی هستند و برای غلبه بر این مسأله شگردهای مختلفی پیشنهاد شده است. روش گالرکین بی المان ، امروزه یکی از قدرتمندترین و پرکاربردترین روش های بی المان برای تحلیل مسائل مکانیک محاسباتی می باشد. تقریب حداقل مربعات متحرک، برای ساخت توابع شکل و استفاده در فرم ضعیف گالرکین استفاده می شود. به دلیل عدم ارضای شرط تابع دلتای کرانیکر در توابع شکل مورد استفاده در روش گالرکین بی المان، اعمال شرط مرزی اساسی با مشکلاتی همراه بوده و تکنیک های خاصی برای رفع این موضوع به کار می رود. در پایان نامه حاضر برای غلبه بر این مشکل، روش گالرکین بی المان با روش بی المان درونیابی نقطه ای شعاعی کوپل شده است. توابع شکل مورد استفاده در این روش، دارای خاصیت دلتای کرانیکر می باشند. در کوپلینگ مذکور، در نواحی مرزیِ دارای شرط مرزی اساسی، از روش بی المان درون یابی نقطه ای شعاعی و در بقیه دامنه از روش گالرکین بی المان استفاده شده است. بدین ترتیب روش عددی جدیدی ایجاد شده که در آن ارضای شرط مرزی اساسی به صورت مستقیم و همانند روش اجزاء محدود میسر می باشد. نتایج حاصل از بررسی مسائل الاستیسیته نشان می دهد که این روش از نظر نحوه اعمال دارای مزایای مهمی در قیاس با شیوه های اعمال شرط مرزی اساسی در روش های بی المان می باشد و می تواند از جایگاه مناسب و دقت و کارآیی خوبی در تحلیل مسائل الاستیسیته برخوردار باشد.

اتصالات مورد استفاده در مواد کامپوزیتی به سه گروه اتصالات مکانیکی، اتصالات چسبی و تلفیقی از اتصالات مکانیکی و چسبی تقسیم می شوند، که هر یک خصوصیات خاص خود را دارا می باشند. اتصالات چسبی از بازدهی بالاتری در تحمل بار نسبت به اتصالات مکانیکی برخوردار می باشند. همچنین بار اعمالی به قطعات در سر تاسر سطح مورد اتصال پخش می گردد، اگر چه ممکن است که در یک و یا دو انتهای اتصال (بسته به نوع بار اعمالی) تمرکز تنش ایجاد شود. متداولترین اتصالات چسبی شامل اتصال چسبی تک لبه، اتصال چسبی دو لبه، اتصال چسبی شیب دار، اتصال چسبی پله ای و ... می باشند. در این پایان نامه رفتار مکانیکی اتصالات چسبی بین فلز و کامپوزیت های لایه ای به روش المان محدود با استفاده از نرم افزار abaqus مورد بررسی قرار گرفته است. در اتصالات چسبی تخت سه نوع اتصال تک لبه، دو لبه و پله ای مورد بررسی قرار گرفته اند. در این نوع اتصالات اثر پارامترهایی نظیر نوع بارگذاری، تعداد لایه های کامپوزیت ، نوع چسب، نحوه لایه چینی و ضخامت لایه چسب مطالعه شده است. در اتصالات چسبی لوله ای سه نوع اتصال لبه دار، شیب دار و پله ای در نظر گرفته شده اند. در این نوع اتصالات اثر جنس لوله های متصل شونده بررسی شده و در هر حالت، دو نوع بارگذاری شامل بارگذاری کششی بدون فشار داخلی و همراه با فشار داخلی مورد مطالعه قرار گرفته است.

یکی از مسائل بسیار مهم و مورد بررسی در الاستیسیته و به خصوص مکانیک شکست بررسی پیچش مقاطعی است که دارای ترک میباشند. دراین پایان نامه یک روش تقریبی تحلیلی برای پیچش میلههای با مقاطع دارای ترک مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور دو نوع سطح مقطع باز و بسته در نظر گرفته شده است. مقطع باز ترکیبی از قطعات انتهایی، مستقیم، انحنادار و دارای ترک و مقطع بسته ترکیبی از قطعات مستقیم، انحنادار و دارای ترک می باشد که قطعه دارای ترک می تواند بصورت قطعه مستقیم یا انحنادار باشد. معادله پواسون برای مسئله پیچش برحسب تابع تنش پرانتل در قطعات مستقیم و انحنادار حل شده است و برای قطعات دارای ترک نیز روابطی به کمک برازش منحنی حاصل از دادههای المان محدود به دست آمده است. در نهایت روابطی بسته و ساده برای به دست آوردن گشتاور پیچشی، صلبیت پیچشی و فاکتور شدت تنش ارائه شده است. چند مثال برای نشان دادن کارایی روش پیشنهادی ارائه شده است. دقت فرمولها نیز بر حسب تغییر ضخامت و طول ترک بررسی شده است. دقت روابط به دست آمده در مقایسه با روش المان محدود مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. روش ارائه شده برای مقاطع جدار نازک تا نسبتا ضخیم با دقت بسیار بالا قابل استفاده است.

جوشکاری یکی از روشهای متداول اتصال دائم قطعات فلزی و بعضا غیر فلزی می باشد که سالهاست در صنعت بکار گرفته می شود. این تکنولوژی در بسیاری از شاخه های صنعت از جمله صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، ماشین سازی و صنایع نظامی بطور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. اما در حین پروسه جوشکاری، ایجاد گرمایش موضعی با شدت زیاد و سپس سرمایش با نرخ بالا باعث ایجاد تنش های پسماند و اعوجاج در محل جوش و فلز پایه اطراف آن خواهد شد، که وجود اعوجاج در قطعات موجب از دست رفتن کنترل ابعادی و دقت سازه ای و افزایش هزینه های ساخت (به خاطر تناسب ضعیف بین قطعات) می شود. بنابراین روش هایی که برای پیش بینی اعوجاج جوشکاری وجود دارد و همچنین تکنیک های اعوجاج زدایی بسیار مطلوب هستند. در این پایان نامه با استفاده از مدلسازی المان محدود تاثیر قید و بند ها و منابع حرارتی بر کاهش اعوجاج های تولیدی با استفاده از جوشکاری در ورق ها بررسی شده است. در این مطالعه از تحلیل غیر کوپل گرمایی و مکانیکی سه بعدی بررسی و با بکار بردن مدل ویسکو پلاستیک آناند اجرا شده است. ابتدا تحلیل 3 بعدی گرمایی انجام شده است، و پروفایل های دمایی محاسبه شده از آن به مدل مکانیکی وارد شده است. سپس با تغییر پارامترهای مختلف جوشکاری، اثر آنها بر روی نرخ کاهش مطالعه شده است، که نتایج سازگاری خوبی با داده های تجربی نشان می دهد.

در این پایان نامه سیستم تیر-استوانه چرخان با پایه انعطاف پذیر برای مدل سازی و کنترل در نظر گرفته شده است. این سیستم شامل یک استوانه دوار صلب با پایه انعطاف پذیر می باشد که یک تیغه انعطاف پذیر نیز به آن متصل است. تیغه قابل انعطاف یک تیر اولر-برنولی فرض شده که می تواند در زوایای مختلفی نسبت به استوانه تنظیم شود. همچنین لایه های پیزوالکتریک به عنوان حسگر و عملگر بر روی تیغه نصب شده اند. پس از مدل سازی، برای تعیین معادلات حرکت حاکم بر سیستم از روش لاگرانژ استفاده کرده ایم. در نهایت طراحی کنترلر مناسب به منظور تعدیل ارتعاشات سیستم و ردیابی مسیر مطلوب برای موقعیت زاویه ای استوانه به طور هم زمان مد نظر بوده است. ابتدا خروجی های مطلوب به گونه ای در نظر گرفته شده اند که سیستم در وضعیت تمام تحریک قرار داشته باشد. در همین راستا طراحی و مقایسه بین کنترلرهای pd و pd^? و همچنین مقایسه کنترل مود لغزشی کلاسیک با کنترل مود لغزشی مرتبه کسری انجام گردیده است. درنهایت با در نظر گرفتن تمام درجات آزادی به عنوان خروجی های مطلوب، سیستم در وضعیت فروتحریک قرار می گیرد. برای این حالت نیز روش کنترلی مناسبی برای کنترلر های مود لغزشی کلاسیک و مرتبه کسری ارائه شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی حاکی از عملکرد بهتر کنترل مرتبه کسری نسبت به نوع مرتبه صحیح آن می باشد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.