امروزه بررسی رفتار خزشی قطعات مکانیکی به علت تمایل روز افزون به استفاده از آنها در درجه حرارتهای بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. دلیل اصلی این امر نیاز به افزایش راندمان سیستم های مکانیکی مثل نیروگاههای بخار و نیز فرایندهای پتروشیمی می باشد. از جمله مهمترین و حساسترین این قطعات، پره های توربینهای گاز یا بخار می باشند که تحت تنشهای مکانیکی و حرارتی در مدتهای طولانی قرار می گیرند. پره های متحرک توربین بدلیل دمای بالا و نیروهای گریز از مرکز در معرض آسیبهای متعددی قرار دارند، از اینرو غالباً در ساخت پره های توربین گازی از سوپر آلیاژها ساخته می شود که اصولاً بر پایه نیکل و کبالت ساخته می شوند. با توجه به اینکه در شرایط مختلف کارکرد پره ها خزش مهمترین مکانیزم تخریبی است در این پژوهش ابتدا به بررسی پدیده خزش و معادلات مختلف خزش پرداخته و سپس با استفاده از مدلهای مختلف خزشی نرم افزار المان محدود ansys نتایج برای پره توربین گازی نئوپینیون ساخت ایتالیا بظرفیت 25 مورد استفاده در اغلب ایستگاههای تقویت فشار گاز ایران از جنس سوپر آلیاژ نیکل in738 lc تحت اثر نیروی گریز از مرکز و اختلاف فشار سیال در درجه حرارت 1400 و در سرعتهای دورانی مختلف بدست آمده و ناحیه بحرانی پره تعیین شده و نتایج آزمایشگاهی نیز استخراج شده و مقایسه ای نیز با این نتایج صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد که عمر بدست آمده با این روش از دقت بالائی برخوردار بوده و حدود 50% از عمر تخمینی بر مبنای تحلیل الاستیک بیشتر است. در خاتمه روشهائی جهت افزایش عمر پره توربین که منجر به افزایش عمر توربین می شود ارائه می گردد.

در این پایان نامه، از ترکیب روش های عددی المان محدود و مربعات دیفرانسیلی (dq) به عنوان راه حلی سودمند جهت تحلیل سه بعدی ورق های ضخیم بهره گرفته شده است. تئوری الاستیسیته سه بعدی با فرض کوچک و خطی بودن کرنش ها مبنای این تحلیل قرار گرفته است. در تئوری سه بعدی، بر خلاف تئوری های دو بعدی، هیچ فرض ساده کننده ای درباره تنش و تغییر شکل در ورق در نظر گرفته نمی شود. لازم به ذکر است، معادلات حاکمه به کمک روش انرژی و نیز با احتساب همزمان انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل ناشی از تنش های صفحه ای وارد بر ورق حاصل شده است. ترکیب روش های بیان شده به گونه ای بوده است که تقریب مشتقات در سطح ورق (صفحه x-y) به کمک روش المان محدود و در فرم ضعیف معادلات و در راستای ضخامت ورق (محورz) با روش dq و بر روی فرم قوی معادلات انجام شده است. تحلیل انجام شده شامل بررسی رفتار استاتیکی و دینامیکی ورق تغییر شکل پذیر در غیاب نیروی تکیه گاهی الاستیک و بررسی پاسخ دینامیکی ورق در حضور تکیه گاه الاستیک می باشد. برای تکیه گاه الاستیک، مدل دو پارامتری پسترناک استفاده شده که شامل مدل تکیه گاهی وینکلر به همراه اثرات برشی می باشد. به منظور بررسی دقت و نحوه همگرایی روش مذکور، نتایج حاصل از تحلیل خمش، ارتعاشات و کمانش ورق ضخیم، با روش های عددی مشابه نظیر dqm ، hdqm و dscm مقایسه شده، که تطابق خوبی بین نتایج مشاهده می شود. در این تحقیق همچنین، ورق های مستطیلی با نسبت های منظری و ضخامت به طول متنوع مورد بررسی قرار گرفته اند. نهایتاً نتایج حاصل از تحلیل خمش و همچنین فرکانس های طبیعی ورق با توجه به شکل مود ها و نیز بار های بحرانی کمانش به صورت تک محوری و دو محوری، در جداولی ارائه می شود و در بررسی مقایسه ای معلوم می شود که روش ترکیبی fe-dq از توانایی روش المان محدود در مدل کردن هندسه و بارگذاری های پیچیده و از مزایای روش dq مانند سهولت کاربرد و همگرایی سریع برخوردار می باشد.

در دو دهه گذشته استفاده از الیاف لیگنوسلولزی برای تقویت کامپوزیت ها مورد توجه محققان زیادی قرار گرفته است. در این تحقیق به منظور استفاده از الیاف خرما در ساخت کامپوزیت های سازگار با محیط زیست، الیاف خرما به شیوه شیمیایی خالص سازی شدند. مقدار لیگنین، سلولز، همی سلولز، جذب رطوبت، ضریب اصطکاک ایستایی، قطر و استحکام کششی الیاف خام و خالص سازی شده اندازه گیری و بهترین شیوه خالص سازی تعیین شد. همچنین از روش ftir برای بررسی اثر خالص سازی روی ترکیبات الیاف و از آنالیز حرارتی همزمان (sta) برای بررسی ویژگیهای حرارتی الیاف خالص سازی شده استفاده شد. از الیاف و رزین پلی ونیل استات طناب کامپوزیتی تهیه شده و استحکام کششی، مدول الاستیسیته، درصد جذب رطوبت، مقاومت به سوختن و ضریب اصطکاک ایستایی طناب کامپوزیتی اندازه گیری شدند و با طنابهای معمولی مقایسه شدند. توزیع تنش و کرنش طناب کامپوزیتی با استفاده از نرم افزار ansys مورد مدلسازی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که الیاف خالص سازی شده دارای درصد لیگنین، همی سلولز، ضریب اصطکاک، جذب رطوبت، قطر و مدول الاستیسیته کمتر و استحکام کششی، سلولز و مقاومت حرارتی بیشتری نسبت به الیاف خام داشتند. همچنین طناب کامپوزیتی، جذب رطوبت و مدول الاستیسیته کمتر، استحکام کششی و مقاومت به سوختن بالاتری دارند. مدل حاصل از نرم افزار نیز با داده های آزمایش هم خوانی داشتند. کلمات کلیدی: الیاف خرما، طناب کامپوزیتی، استحکام کششی، مدول الاستیسیته

در این پایان نامه، کمانش غیر محلی نانولوله های کربنی چندجداره بر بستر الاستیک تحت بارگذاری ترکیبی پیچشی، محوری و گرمایی مورد تحلیل قرار گرفته است. اثرات محیط الاستیک، از قبیل ثابت فنریت نوع وینکلر و ثابت برشی نوع پاسترناک، به علاوه نیروی واندروالس نه تنها بین دو جداره مجاور، بلکه بین همه جداره های نانولوله کربنی چندجداره در نظر گرفته شده است. بر اساس تئوری الاستیسیته غیر محلی و با استفاده از مدل های محیط پیوسته، یک مدل چند پوسته ای برای بار کمانش غیر محلی یک نانولوله کربنی چندجداره ارائه شده است. از نتایج می توان مشاهده کرد که بار بحرانی پیش بینی شده با استفاده از مکانیک محیط پیوسته کلاسیک، از مقدار واقعی آن بزرگتر است. نشان داده می شود که فشار محوری باعث کاهش بار بحرانی می شود، در حالیکه کشش محوری بار بحرانی را افزایش می دهد. نتیجه دیگری که گرفته می شود اینست که تاثیر بستر پاسترناک بر بار کمانش بیشتر از اثر بستر وینکلر است. با افزایش تغییرات درجه حرارت در دمای محیط، بار بحرانی کمانش یک نانولوله کربنی چندجداره افزایش می یابد، در حالیکه در دماهای بالاتر از دمای محیط افزایش تغییرات درجه حرارت باعث کاهش بار بحرانی کمانش می شود.

در سال های اخیر با توجه به افزایش اندازه تراکتورها و تردد آنها در زمین های کشاورزی? تراکم خاک های کشاورزی یکی از مشکلات اصلی کشاورزان و از عوامل کاهش عملکرد محصول در برخی مناطق می باشد. تراکم خاک، کرنش حجمی یا فشردگی ذرات خاک در اثر نیروی عمودی وارد شده به آن می باشد. نشست خاک در زیر چرخ های تراکتور تابعی از مدول الاستیسیته (سختی) خاک? وزن مخصوص ظاهری خاک? وزن وارد شده بر چرخ? تعداد دفعات عبور چرخ و سرعت پیشروی تراکتور و ماشین های کشاورزی می باشد و با توجه به مقدار نشست خاک می توان وزن مخصوص ظاهری خاک را از طریق میزان تنش و کرنش های حجمی که در هر بار عبور چرخ های تراکتور بر خاک وارد می شود تعیین کرد. با داشتن مدول الاستیسیته خاک? سرعت تراکتور و وزن مخصوص ظاهری خاک در هر تردد چرخ می توان مقدار تراکم و فشردگی خاک را پیش بینی کرد. در این تحقیق اثر چرخ بر روی خاک به صورت یک بار فشاری گسترده در نظر گرفته شده است. از آنجا که حرکت چرخ وابسته به زمان می باشد نوع تحلیل دینامیکی می باشد و خاک در عمق10-0 سانتی متر به صورت ماده ویسکوالاستیک کامل فرض شده است که از الاستیسیته خطی برای نشان دادن رفتار الاستیکی و از مدل پرونی برای نشان دادن رفتار ویسکو خاک استفاده شده است . از نرم افزارansys برای شبیه سازی استفاده شده است. با تغییر مقادیر سختی? وزن مخصوص ظاهری خاک? مقدار بار گذاری و سرعت پیشروی چرخ نمودارهای تنش وارد شده بر خاک - نشست خاک رسم شده و با هم مقایسه شده است . بررسی ها نشان داد که با افزایش تردد چرخ و وزن مخصوص ظاهری خاک تنش وارد شده بر خاک افزایش پیدا کرده و بیشترین نشست خاک در اولین تردد چرخ ایجاد می شود. همچنین با افزایش سرعت، مقدار نشست خاک کاهش یافته است و با اعمال بار گذاری بیشتر خاک توسط چرخ، میزان تنش و تراکم خاک افزایش چشمگیری داشته است. همچنین با افزایش وزن مخصوص ظاهری خاک و مدول الاستیسیته خاک مقدار نشست خاک کاهش می یابد. برای دقت و صحت نتایج به دست آمده، با داده های حاصل از آزمایش ها عملی مورد مقایسه قرار گرفتند که داده های آزمایشات عملی، نتایج را تایید کردند.

در این پایان نامه، تحلیل تغییر شکل استاتیکی و ارتعاشات آزاد ورقهای دایروی و حلقوی ضخیم همگن بر پایه تئوری نا نلوکال ارینگن ارائه شده است. از تئوری ورق مرتبه اول استفاده شده و مدل متقارن محوری در نظر گرفته شده است. قبل از آن، برای داشتن نتایج و دید بهتر، تغییر شکل استاتیکی و ارتعاشات آزاد برای تیرها و بااستفاده از تئوری تیر اویلر برنولی و تئوری غیر محلی ارینگن وهمچنین برای ورق دایروی و حلقوی نازک و با استفاده از تئوری ورق کلاسیک و تئوری غیر محلی انجام شده است. برای حل معادلات از روش اجزاء محدود استفاده شده و شرایط مرزی مختلفی در نظر گرفته شده است. معادلات حاکم برای تیرها بااستفاده از روش انتگرال وزن دار و ایجاد فرم ضعیف برش انتگرال جزء به جزء و برای ورق ها با استفاده از اصل همیلتون بدست آمده ا ند. با مساوی صفر قرار دادن پارامتر نانلوکال، تمامی معادلات به فرم محلی کاهش می یابند. نتایج عددی نشان می دهد که رفتار نانو ورق دایروی و حلقوی متقارن محوری شدیدا به شرایط مرزی وابسته است و تاثیر پارامتر نانلوکال و شرایط مرزی مشابه آن برای نا نو تیرها است.

در این پروژه تغییر شکل بزرگ تیر اولر برنولی توسط تئوری غیر محلی با کمک روش اجزاء محدود مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر حل این مسئله به صورت جداگانه با استفاده از تئوری های ذکر شده در فصل های جداگانه اورده شده، که با توجه به پیشرفت مرحله ای در روند حل این امکان فراهم شده که معادلات به صورت جداگانه استخراج گردد. در فصل اول تیر اولر توسط تئوری غیر محلی و با کمک روش اجزاء محدود مورد تحلیل قرار گرفته شده است و در فصل دوم معادلات حاکم بر تغییر شکل بزرگ این تیر با کمک روش اجزاء محدود استخراج گردیده است و در فصل سوم تغییر شکل بزرگ تیر اولر توسط تئوری غیرمحلی و با کمک روش اجزاء محدود مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته که نتایج حل توسط نرم افزار مطلب استخراج شده و به صورت جدول در فصل چهارم آورده شده و بررسی شده است. در روند حل با توجه به غیر خطی بودن مسئله از روش پیکارد کمک گرفته شده است که در فصل دوم الگوریتم آن آورده شده است. تیرمورد بحث در این پروژه از نوع یک سر گیردار و با بار گسترده عرضی و طولی می باشد که در الگوریتم در نظر گرفته شده در تغییر شکل بزرگ بارها به صورت پله ای افزایش می یابند که مقدار خطا در حل کاهش یابد.

در این پایان نامه، تحلیل تنش و تیلورینگ جنس استوانه ی توخالی با سطح مقطع بیضی، ساخته شده از مواد هدفمند، در دو حالت جنس قابل تراکم و جنس غیر قابل تراکم و تحت شرایط کرنش صفحه ای، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر تحلیل تنش استوانه مذکور، معادلات پاره ای خطی با ضرایب متغیر، می باشند. این معادلات از روابط الاستیسیته ی دو بعدی چون معادلات تعادل، معادلات ساختاری و ... استخراج شده و با روش عددی مشتقات مربعی، مورد تحلیل قرار گرفته اند. معادلات تحلیل تیلورینگ استوانه نیز، که معادلاتی غیرخطی با ضرایب متغیر هستند، از طریق روابط الاستیسیته ی دو بعدی استخراج شده و با روش عددی مشتقات مربعی مورد مطالعه قرار گرفته اند. این معادلات غیرخطی، قبل از حل عددی، خطی سازی شده اند. نتایج عددی برای شرط مرزی فشار داخلی، مورد بررسی قرار گرفته است. با انتخاب یک سیستم مختصات جدید در بیضی، معادلات حاکم بر تعادل استوانه بدست آمده است. این معادلات، معادلات دیفرانسیل پاره ای خطی با ضرایب متغیر می باشند. اکثر کارهای صورت گرفته در زمینه ی تیلورینگ بر روی استوانه ها، مربوط به استوانه هایی با سطح مقطع دایره ای می باشد، در حالت کلی نیز اکثر کارهایی که بر روی استوانه ها انجام گرفته مربوط به حالت عمومی تر سطح مقطع دایره ای و تحت شرایط متقارن محوری بوده است و بررسی تحلیل تنش و تیلورینگ استوانه با مقطع بیضی، ساخته شده از مواد هدفمند، تا کنون انجام نشده بود. نتایج مربوط به تحلیل تنش و توزیع جنس برا برآورده شدن اهداف تیلورینگ جنس، در قسمت نتایج، ارائه شده است.

چکیده : امروزه طراحی بهینه سازه یک موضوع خیلی مهم و مورد توجه در زمینه بهینه سازی مهندسی و طراحی بهینه سازی توپولوژی سازه پیوسته از چالش انگیز ترین موضوعات تحقیق در بهینه سازی سازه ای است. اخیرا" بهینه سازی توپولوژی سازه توجه زیاد و پیشرفت قابل ملاحظه ای به خاطر وسعت کاربرد آن در بسیاری از مراحل صنعتی به دست آورده است. در دهه های گذشته روش های جدید بیشماری برای بهینه سازی توپولوژی ابداع شده است. از طرفی الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات (pso) اخیرا" در بسیاری کاربردهای مهندسی همچون طراحی مدارهای منطقی و کاربرد در سازه ها مفید واقع شده است. تحقیقات علمی کمی در مورد بهینه سازی توپولوژی سازه ها با استفاده از روش های بدون المان وجود دارد. بنابراین سعی شده است که در این پایان نامه یک سازه دو بعدی با کاربرد الگوریتمpso و روش بدون المان گالرکین بهینه سازی شود. نگارش این پایان نامه ابتدا با مروری بر روش های بدون المان و بیان کار های انجام شده در زمینه بهینه سازی سازه ای در فصل اول، آغاز می شود. در فصل دوم روش بدون المان گالرکین شرح داده خواهد شد. در فصل سوم بهینه سازی و انواع روش های آن بیان می شود. در فصل چهارم یکی از روش های بهینه سازی به نام روش اجتماع ذرات به طور کامل بررسی خواهد شد. نهایتا" در فصل پنجم به مدلسازی سازه دو بعدی مورد نظر و تحلیل تنش آن با روش بدون المان گالرکین و بهینه سازی سازه با روش اجتماع ذرات خواهیم پرداخت. فصل ششم به جمع بندی و ارائه پیشنهادات اختصاص داده شده است. روش بدون المان گالرکین پس از استفاده از فرم ضعیف معادله الاستیسیته دو بعدی و جایگزینی متغیر مسئله با تقریب نوشته شده با استفاده از تابع شکل حداقل مربعات متحرک که خاصیت تابع دلتای کرونکر را ندارد به صورت یک دستگاه معادلات گسسته وساده شده ای در می آید. که با حل آن می توان متغیر مسئله و مشتقات آن را به دست آورد. ما با استفاده از این روش به تحلیل تنش سازه مورد نظر پرداخته و از این تحلیل به عنوان قید در مسئله بهینه سازی استفاده می کنیم. مسئله بهینه سازی با در نظر گرفتن وزن می نیمم سازه به عنوان تابع هدف و ارضای شرط تنش و جابجایی به عنوان قیود مسئله و حذف یا حفظ المان و همچنین حذف یا حفظ نقاط گاوس موجود در المان های تشکیل دهنده سازه به عنوان متغیر های طراحی، فرمول ریاضی بهینه سازی توپولوژی مشخص می شود. با استفاده از نرم افزار متلب برنامه روش اجتماع ذرات با تابع هدف وزن و قیود تنش و جابجایی را نوشته و برنامه را اجرا می کنیم بهینه سازی سازه براساس المان ها و نقاط گاوس موجود در المان ها به دست می آید به گونه ای که حداقل وزن را برای سازه ایجاد کند و قیود بیان شده رانیزارضا کند. مراحل الگوریتم اجتماع ذرات براساس روش بدون المان گالرکین به صورت زیر بیان می شوند: مرحله1- تعریف دامنه طراحی، شرایط مرزی، گسسته سازی توسط روش efg. مرجله2- تعریف برنامه روش efg با استفاده از نرم افزار متلب برای استفاده در برنامه روش اجتماع ذرات. مرحله3- تعریف تابع هدف با استفاده از نرم افزار متلب برای استفاده در برنامه روش اجتماع ذرات. مرحله4- تعریف المان ها به عنوان متغیرهای طراحی یا ابعاد در روش اجتماع ذرات. مرحله5- در نظر گرفتن تعداد ذرات به صورت دلخواه و سپس تعریف روش اجتماع ذرات با استفاده از نرم افزار متلب و استفاده از توابع از قبل تعریف شده لازم و سپس اجرای برنامه pso . با اجرای این 5 مرحله، روش اجتماع ذرات یک موقعیت بهینه را در اختیار ما قرار می دهد که صفرهای آن نشان دهنده حذف المان و یک های آن نشان دهنده حفظ المان است. برای یافتن بهینه دقیق تر، می توان مراحل بالا را برای شکل جدید تکرار کرد تنها با این تفاوت که در مرحله4 ، نقاط گاوس به عنوان متغیرهای طراحی یا ابعاد در نظر گرفته می شوند. نرم افزار متلب براساس مختصات گرههای المان های باقیمانده و یا براساس مختصات نقاط گاوس موقعیت بهینه را ترسیم می کند. مثال های عددی 1- یک تیر مستطیلی با طول 5 وارتفاع 12 و ضخامت 1 متر گیردار در لبه سمت چپ و با نیروی متمرکز f=15.6*10^6n در نقطه میانی لبه سمت راست و با وزن w=4.676396*10^6n همچنین 2- یک تیر مستطیلی با طول 30 و ارتفاع 15 و ضخامت 1 متر، روی دو تکیه گاه ساده و با نیروی متمرکزf=28*10^6 n در وسط تیر و با وزن w= 450*9.81*10^3n ب). سازه اول، با 60 المان و 78 گره و سازه دوم با 225 المان و 256 گره گسسته شده است که المان بندی شکل ها برای محاسبه انتگرال هادر روش بدون المان گالرکین و استفاده در روش اجتماع ذرات است. همچنین برای هر المان 4 نقطه گاوس در نظر گرفته می شود. ماکزیمم تعداد تکرارها 1000 و شرط توقف رسیدن به ماکزیمم تکرار و یا رسیدن به وزنی معادل 35/0 وزن اولیه در نظر گرفته می شود.

در این پروژه تغییر شکل بزرگ تیر اولر برنولی توسط تئوری غیر محلی با کمک روش اجزاء محدود مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر حل این مسئله به صورت جداگانه با استفاده از تئوری های ذکر شده در فصل های جداگانه اورده شده، که با توجه به پیشرفت مرحله ای در روند حل این امکان فراهم شده که معادلات به صورت جداگانه استخراج گردد. در فصل اول تیر اولر توسط تئوری غیر محلی و با کمک روش اجزاء محدود مورد تحلیل قرار گرفته شده است و در فصل دوم معادلات حاکم بر تغییر شکل بزرگ این تیر با کمک روش اجزاء محدود استخراج گردیده است و در فصل سوم تغییر شکل بزرگ تیر اولر توسط تئوری غیرمحلی و با کمک روش اجزاء محدود مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته که نتایج حل توسط نرم افزار مطلب استخراج شده و به صورت جدول در فصل چهارم آورده شده و بررسی شده است. در روند حل با توجه به غیر خطی بودن مسئله از روش پیکارد کمک گرفته شده است که در فصل دوم الگوریتم آن آورده شده است. تیرمورد بحث در این پروژه از نوع یک سر گیردار و با بار گسترده عرضی و طولی می باشد که در الگوریتم در نظر گرفته شده در تغییر شکل بزرگ بارها به صورت پله ای افزایش می یابند که مقدار خطا در حل کاهش یابد.

فیبر تقویت شده پلاستیک (frp ) به علت توانایی خوبی که در جذب ارتعاشات از خود نشان می دهند، کاربرد زیادی در صنایع هوا فضا پیدا کرده اند. در این پایان نامه به بهینه یابی و بررسی میرایی تیر های کامپوزیتی پرداخته می شود. هدف از انجام این پایان نامه بدست آوردن چیدمان مناسب لایه ها برای بیشینه کردن میرایی توسط الگوریتم ژنتیک می باشد. بهینه یابی مطرح شده از نوع مقید می باشد که در آن سفتی خمشی به عنوان قید در نظر گرفته می شود. سفتی خمشی رابطه معکوس با ظرفیت میرایی ویژه دارد. سفتی خمشی و ظرفیت میرایی ویژه هر دو تابع زاویه فیبرها در لایه ها می باشند. در این پایان نامه ظرفیت میرایی بیشینه در سفتی های خمشی مختلف محاسبه می شود. بهینه یابی برای سه تیر مختلف صورت می گیرد. در این راستا تیر ساده و تیر ساندویچی با هسته لانه زنبوری آلومینیومی و تیر ساندویچی با هسته فیبر شیشه که فیبرهای آن تک جهته می باشند مورد بررسی قرار می گیرند. نتایج نشان می دهند که هر چه زوایا به 90 درجه نزدیک تر شوند میرایی بیشتر می شود و مقدار سفتی خمشی کمتر می شود. این وضعیت برای سه تیر، با مقداری تفاوت قابل مشاهده است.

شرکت دنده کار کرمان، واقع در شهرک صنعتی شماره یک، سازنده انواع دستگاه ها از جمله دستگاه های اره نواری افقی و عمودی است که دستگاه اره نواری 500 از جمله دستگاه های ساخت این شرکت می باشد . مشکلی که به واسطه آن این پایان نامه نوشته شده است، وجود ارتعاشات مزاحم در قسمت کمان اره می باشد . به همین منظور در این پایان نامه رفتار ارتعاشاتی این دستگاه مورد بررسی قرار گرفته است . برای این منظور در ابتدا یک مدل ریاضی برای کمان اره تعریف شده است و معادلات حاکم بر آن، یک بار برای سیستم با دو درجه آزادی و سپس با سه درجه آزادی بدست آمده است . برای بدست آوردن ضریب سفتی سیستم از شبیه سازی در نرم افزار ansys استفاده شده و برای این منظور از دو مدل مختلف استفاده گردیده است . در ادامه در مورد حل عددی معادلات بدست آمده از روش رانگ کوتا بحث شده است . نتایج حاصل از حل معادلات برای حالات مختلف سیستم در فصل بعد نشان داده شده است و در مورد صحت و اعتبار مدل های در نظر گرفته شده صحبت شده است . در آخر روی پارامتر های موثر سیستم با استفاده از الگوریتم ژنتیک یک بهینه یابی انجام گرفته و چند جواب مناسب برای این سیستم بدست آمده است .

در این رساله رفتار و خواص مکانیکی نانوسیم های فلزی با استفاده از مدلسازی دینامیک ملکولی و تئوری الاستیسیته سطح مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. در فصل سوم نتایج حاصل از مدلسازی دینامیک ملکولی برای نانوسیم مس با سطح مقطع مربعی و مستطیلی در حالت بارگذاری تک محوری الاستیک و غیرالاستیک ارائه می شود. تمامی مدلسازی ها دینامیک ملکولی با استفاده از نرم افزار لامپس (lammps) انجام پذیرفته است. نمودارهای تنش و کرنش در نواحی الاستیک و پلاستیک تحت بارگذاریهای کششی و فشاری بدست آمده و با استفاده از این نمودارها، مدول یانگ و تنش تسلیم نانوسیم مسی تعیین شده است. همچنین تصاویر اتمی تغییر شکل نانوسیم در گام های زمانی مختلف ارائه شده و مکانیزم تغییر شکل حاکم بر نانوسیم تعیین می گردد. تاثیر نرخ کرنش و دما بر روی خواص مکانیکی نانوسیم تحلیل شده و در مرحله بعد، وابستگی ابعادی خواص مکانیکی نانوسیم بررسی می گردد. سپس نمودار تنش-کرنش در بارگذاری، باربرداری و بارگذاری معکوس ارائه شده و اثر بوشینگر با پیش کرنش های متفاوت مورد بررسی قرار می گیرد. در فصل چهارم، تئوری الاستیسیته سطح بمنظور تحلیل استاتیکی نانوسیم های فلزی معرفی می شود. روابط بنیادین این تئوری با گنجاندن انرژی ناشی از سطح در انرژی کلاسیک محیط پیوسته حاصل شده است. در فصل پنجم نتایج حاصل از تحلیل خمشی نانوسیم نقره با استفاده از تئوری الاستیسیته سطح ارائه شده است. با استفاده از این تئوری، نانوسیم بصورت تیر مدل شده و حوزه حل به پوسته (سطح) و هسته (حجم میانی) تقسیم می گردد. تحلیل خمشی نانوسیم برای سه شرط مرزی مفصلی-مفصلی، گیردار-گیردار و آزاد-گیردار و دو راستای کریستالوگرافی ]001[ و ]111[ انجام می شود. تاثیر سطح، تغییر شکل برشی و بستر الاستیک بر روی تغییر مکان عرضی و سفتی نانوسیم قرار گرفته بر روی بستر الاستیک پلیمری با فرض تئوری های اویلر-برنولی و تیموشنکو تعیین می گردد.

در این پایان نامه، از روش اجزا محدود و الگوریتم ژنتیک برای تعیین بهینه ی خواص ماده(material tailoring) برای تحلیل خواص مکانیکی در مسائل الاستیسیته صفحه ای استفاده شده است.بر مبنای تئوری الاستیسیته ی صفحه ای در حالت تعادل به واسطه ی دو روش تابع وزن و روش به حداقل رساندن انرژی پتانسیل به فرم ضعیف مورد نیاز برای نوشتن مدل اجزا محدود دست پیدا کردیم که سپس با استفاده از توابع شکل لاگرانژ در مختصات طبیعی و فرم ضعیف توانستیم مدل اجزا محدود مسائل الاستیسیته صفحه ای را بدست بیاوریم. در این روش به طور کلی نیاز به شبکه بندی هندسه مسئله است.در ادامه ضرورت بهینه سازی و الگوریتم های بهینه سازی معرفی شده اند که الگوریتم ژنتیک به عنوان پرکاربرد ترین الگوریتم بهینه سازی مورد استفاده قرار گرفته است.چگونگی استفاده از الگوریتم ژنتیک در برنامه متلب نیز آورده شده است.سپس فرایند های تولید مواد هدفمند در حوزه ی خیاطی ماده (material tailoring)بیان شده است که به واسطه آنها می توان ماده هدفمند را با خصوصیات دلخواه تولید کرد. مدول یانگ موثر را در اینجا به عنوان متغیر طراحی و مقدار ماکزیمم تنش von misesرا نیز به عنوان تابع هدف در نظر می گیریم که وقتی الگوریتم بهینه سازی ما متوقف می شود که مقدار تابع هدف به بهینه ترین مقدار که همانا کمترین مقدار است، برسد.در این پایان نامه ما ضریب پواسون را ثابت فرض کرده ایم به این دلیل که تمامی متغیر های طراحی ما از جنس مدول یانگ باشند. سپس با استفاده از روش های ذکر شده و فرضیات مسائل مسئله کرنش صفحه ای استوانه دایره ای تحت فشار را حل کرده ایم و نتایج آن را با نتایج مقالات معتبر مقایسه کرده ایم بعد از آگاهی از دقت قابل قبول روش حل مسائل کرنش صفحه ای، استوانه دایره ای توخالی تحت بارگذاری برشی و متمرکز را نیز حل کرده ایم. در مقالات معتبر کمتر به مسائل کرنش صفحه ای استوانه ها با سطع مقطع بیضوی پرداخته شده است که در اینجا ما مسائل کرنش صفحه ای مربوط به استوانه بیضوی تحت فشار و تحت بارگذاری برشی را حل می کنیم. کلمات کلیدی:روش اجزا محدود– الگوریتم ژنتیک–الاستیسیته صفحه ای-خیاطی ماده(material tailoring)– بهینه سازی– مواد هدفمند.

از حدود دودهه پیش تاکنون روش"همبستگی تصاویر دیجیتال "، توسط بعضی از محققین، به عنوان جایگزینی ساده و قدرتمند برای کرنش سنج های معمولی، پیشنهاد شده است. روش های مختلفی از همبستگی تصاویر دیجیتال تا کنون توسط محققین ارائه گردیده است. در این پایان نامه، با نوشتن برنامه های کامپیوتری مورد نیاز،کار آیی یکی از روش های همبستگی تصاویر دیجیتال( پیشنهاد شده در مرجع [4] )، با یک مثال مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین تاثیر بعضی پارامتر ها که در این مرجع بررسی نشده، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این کار با استفاده از همبستگی تصاویر دیجیتال قبل و بعد از بارگذاری، میدان جابجایی دو بعدی در یک تیر یک سر گیردار الاستیک تحت بار برشی به دست آمده و با مقدار واقعی آن مقایسه شده است. به علت مشکلات موجود در تصویر برداری عملی و همچنین برای حذف کردن خطاهای ناشی از تصویر برداری، از میدان جابجایی تئوری الاستیسیته دو بعدی به عنوان مقدار جابجایی واقعی استفاده شده است. به عبارت دیگر تصاویر دیجیتال به صورت عددی، با کمک این تئوری و با کمک راهکار تولید اعداد تصادفی در کامپیوتر شبیه سازی شده است. تصاویر اولیه با دقت 400*400 پیکسل ساخته شده و در ادامه تصاویر با دقت 800*800 پیکسل نیز برای بررسی تاثیر افزایش رزولوشن بر دقت جواب ها بکار رفت. نتایج تا دقت 0.01 پیکسل محاسبه شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد روش بکار رفته در این مرجع برای مکانیک جامدات بسیار راهگشا بوده و استفاده از الگوی تصادفی برای شدت نور سطح، استفاده از subset تغییر شکل یافته و افزایش رزولوشن تصویر، دقت را به میزان قابل توجهی بالا می برد.

در این پایان نامه بهینه یابی تقویت کننده برای پوسته استوانه ای با سوراخ مستطیلی تحت نیروی کمانش با روش اجزاء محدود و به کمک نرم افزار ansys انجام گردید. بهینه یابی با استفاده از روش sub problem انجام شد. متغیر های طراحی در بهینه یابی، ابعاد، ضخامت و وزن تقویت کننده انتخاب شدند و معکوس استحکام کمانشی به عنوان تابع هدف تعریف شد. هدف از بهینه یابی بدست آوردن شکل تقویت کننده برای تحمل بیشترین نیروی کمانش می باشد.پوسته استوانه ای با سوراخ مستطیلی و شرایط مرزی ساده به عنوان مدل در نظر گرفته شد. بهینه یابی با قید وزن تقویت کننده ثابت و برابر پنج کیلوگرم، برای چهار نوع تقویت کننده انجام شد. تقویت کننده از نوع مستطیلی و مماس به سوراخ (تقویت کننده نوع اول) با افزایش بار کمانشی 61/86 % نسبت به پوسته استوانه ای سوراخ دار بدون تقویت کننده،به عنوان بهترین طرح برای افزایش بار کمانشی پوسته استوانه ای با سوراخ مستطیلی انتخاب شد.

در این پایان نامه، تحلیل شکست مواد هدفمند در شرایط مود i و مود ترکیبی با استفاده از روش بدون المان پتروف گالرکین محلی انجام شده است. یک تکنیک جدید برای تعیین زیر دامنه محلی و دامنه تاثیر گرهی پیشنهاد شده است که این امکان را فراهم می سازد تا مسأله ترک با دقت بالایی تحلیل شود. با استفاده از تکنیک حاضر، گره ها به سادگی در اطراف نوک ترک افزایش داده شده اند که وجود این گروه های اضافی در نزدیکی نوک ترک به علت وجود میدان تنش منفرد ضروری به نظر می رسند. همچنین تکنیک پیشنهاد شده، در تحلیل مواد هدفمند دارای کارایی بالایی است زیرا این اجازه را می دهد تا در راستای تغییرات خواص مواد گره ها را افزایش داده تا تحلیل با دقت مطلوبی انجام شود. جهت مدل سازی میدان تنش منفرد در نزدیکی نوک ترک، توابع پایه با استفاده از توابعی بدست آمده از جواب دقیق، غنی شده اند. چندین مثال عددی شامل مسایلی در مود i و مود ترکیبی ارایه شده و نتایج بدست آمده با مراجع معتبر مقایسه شده اند. مقایسه فوق دقت و کارایی روش حاضر را به خوبی نشان می دهد.

در این پایان نامه، تحلیل تغییر شکل بزرگ نانوسیم با روش اجزای محدود غیر خطی انجام شده است. معادلات حاکم بر تغییر شکل بزرگ نانو سیم بر اساس تئوری اثر سطح نوشته شده است. بر اساس این تئوری، نانو سیم، به صورت یک تیر مرکب از یک هسته مرکزی و یک پوسته نازک مدل می شود. خواص الاستیک هسته و پوسته با هم متفاوت است، بنابراین از یک سفتی خمشی ترکیبی برای نانو تیر استفاده می شود. علاوه بر این، پوسته دارای یک تنش پس ماند است، که اثر آن به صورت یک بار گسترده عمود بر محور نانوتیر در نظر گرفته می شود. در تغییر شکل های بزرگ نانوسیم، این بار گسترده، دارای مولفه های افقی و قائم می باشد. ابتدا معادلات حاکم بر تغییر شکل بزرگ نانوسیم با اثر سطح، با کمک فرض فن کارمن نوشته می شود. سپس این معادلات، به روش اجزای محدود غیر خطی گسسته سازی می شود. دستگاه معادلات غیر خطی به دست آمده، هم به روش تکرار مستقیم و هم به روش نیوتن-رافسون حل شده است. نتایج برای سه شرط مرزی مختلف شامل یک سر گیر دار، دو سر گیر دار و با تکیه گاه ساده محاسبه شده و با نتایج حل خطی با اثر سطح، حل غیر خطی بدون اثر سطح و با نتایج به دست آمده از روش های دیگر مقایسه شده است. جواب های به دست آمده در این پایان نامه با جواب های به دست آمده با روش های دیگر هم خوانی خوبی دارد. در پایان با استفاده از روش به کار گرفته شده در این پایان نامه، تحلیل تغییر شکل بزرگ یک نانو سیم مخروطی (با سطح مقطع متغیر) نیز انجام شده است

سیستم ترمز یک خودرو، نقش مهمی در ایمنی و پایداری خودرو و سرنشینان آن دارد. برای بررسی رفتار دینامیکی سیستم ترمز و بهبود رفتار خودرو به هنگام ترمزگیری ارائه ی یک مدل دینامیکی مناسب که در بر گیرنده ی تمام پارامترهای ترمز باشد، لازم وضروری است. در این پروژه ابتدا زیرسیستم های ترمز شناسایی و به وسیله ی نرم افزار مطلب مدل سازی شده است. سپس با استفاده از یک کنترل خطی (pid) مقدار ضریب اصطکاک بین چرخ و زمین در حالت مطلوب نگه داشته شده است که از قفل شدن چرخ ها جلوگیری کرده است، و موجب کوتاه تر شدن مسافت توقف شده است. در آخر با بهینه کردن پنج پارامتر ( قطر سیلندر اصلی، قطر سیلندر ترمز چرخ ها محور جلو، قطر موثر دیسک ترمز جلو، قطر سیلندر ترمز چرخ های عقب و قطر کاسه ترمز چرخ های محور عقب) باعث کوتاه تر شدن 30 درصدی مسافت توقف شدیم. .کلمات کلیدی: سیستم ترمز ضد قفل، مدل سازی ترمز، بهینه سازی ترمز، مسافت توقف

در این پایان نامه، مشخصات بهینه برای تیرهای کامپوزیتی دانه ای برای رسیدن به رفتار ارتعاشی مطلوب، از طریق تغییر در کسر حجمی دانه ها در نقاط مختلف تیر(خیاطی ماده) مورد بررسی قرار گرفته است. از نظر مکانیکی، دستیابی به سفتی بالا از یک سو و دفع انرژی بالا از سوی دیگر، همواره چالش برانگیز بوده است، زیرا این دو معمولاً رفتاری عکس یکدیگر از خود نشان می دهند. پلیمرها نیز از آن جمله موادی هستند که خاصیت دفع ضربه (انرژی) بسیار خوبی از خودشان نشان می دهند، اما همواره جز مواد نرم محسوب می گردند. در این رساله هدف از بهینه سازی، افزایش ضریب اتلاف در تیر ساخته شده از مواد مرکب دانه ای می باشد، بطوریکه همزمان سفتی مورد نظر در آن حفظ شود. کامپوزیت مورد نظر شامل زمینه پلیمری از جنس پلی وینیل بوتارین بوده و فاز دوم به این زمینه از جنس ماده آکوستیک الاستیک بنام فنول فرمالدهید می¬باشد. در این رساله تأثیر درصد کسر حجمی دانه(فیبر) را بروی خواص کلی کامپوزیت از جمله مدول یانگ و نیز نرخ اتلاف انرژی را بررسی کرده، و با استفاده از روش اجزای محدود، حالات مختلف لایه چینی ایجاد و نحوه عکس العمل هر یک به اعمال بار هارمونیک به تیر، بررسی و در وهله بعدی برای شش حالت مختلف چینش لایه ها در تیر، بیشترین جابجایی در تیر را به عنوان یک قید، و ضریب اتلاف را به عنوان تابع هدف انتخاب کرده و به روش sub problem approximation، بهینه سازی را انجام می دهیم و نهایتاً توزیع مختلف دانه ها در مواد متشکله در تیر را برحسب درصد کسر حجمی به دست می آوریم.

در این پایان نامه، تأثیر پدیده ی اثر سطحی ناشی از خواص مکانیکی متفاوت در لایه ای نازک روی سطح جسم، بر ارتعاشات غیرخطی نانورزوناتوها با استفاده از روش تکرار تغییراتی مورد مطالعه قرار گرفته است. نانوروزناتور به صورت تیر اویلر ـ برنولی و با در نظرگرفتن اثر موضعی خواص مکانیکی لایه ای نازک از سطح، میرایی محیط، کشش محوری، تنش پسماند و نیروی الکتروستاتیک سیستم محرک نانورزوناتور مدلسازی شده است. به منظور اعمال کردن اثر سطحی پارامترهای متأثر از این پدیده شناسایی گشته و در معادله ی استنتاج شده دخالت داده شده اند. سپس برای حل از روش تکرار تغییراتی استفاده شده است.

در این پایان نامه، از روش بدون المان پتروف-گالرکین محلی برای تحلیل الاستودینامیک سه بعدی ورق های از جنس مواد هدفمند و همگن استفاده شده است. تئوری الاسیسته سه بعدی خطی و با فرض کوچک بودن کرنش ها مبنای این تحلیل قرار گرفته است. در روش بدون المان پتروف-گالرکین محلی به طور کلی نیازی به شبکه بندی هندسه مسئله نیست. تابع پله هویساید و تابع منحنی الخط مرتبه چهارم به عنوان تابع آزمون بر روی زیر دامنه محلی هر گره به کار گرفته شده است. درون یابی متغیرهای جواب توسط تابع تقریب حداقل مربعات متحرک انجام گرفته و از روش جریمه برای اعمال شرایط مرزی اساسی استفاده شده است. مدول موثر ماده بوسیله روش همگن مری-تانکا محاسبه شده و نسبت پواسون ثابت فرض می شود. در این پایان نامه، فرکانس های طبیعی ورق های مستطیلی ضخیم برای شرایط مرزی مختلف محاسبه شده است. همچنین اثر پارامترهای مختلف مانند توان ماده ی هدفمند، نسبت ضخامت به طول مشخصه و نسبت منظری بر فرکانس های طبیعی ورق با جزئیات مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بررسی درستی روش، نتایج حاصل با حل دقیق سه بعدی و حل های عددی دیگر موجود در مراجع معتبر مقایسه شده است؛ که این بررسی ها دقت و کارآیی روش حاضر را به تأیید می رساند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.