نام پژوهشگر: آرزو صمدی دینانی

کمانش الاستیک و غیر الاستیک ورق های ضخیم لایه ای با استفاده از روش لایه محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1390
  آرزو صمدی دینانی   مجتبی ازهری

مواد کامپوزیت از به هم پیوستن دو یا چند ماده در مقیاس ماکروسکوپیک ساخته می شوند. در ورق های کامپوزیت لایه ای برای دستیابی به سختی و مقاومت مطلوب، لایه های کامپوزیتی روی هم قرار داده می شوند. ورق های کامپوزیت لایه ای به خاطر دارا بودن مزایای فراوان از جمله مقاومت و مدول الاستیسیته ی بالا، وزن کم، مقاومت بالا در برابر خوردگی، مقاومت مناسب در برابر پدیده ی خستگی و... امروزه در شاخه های مختلف مهندسی و صنعت از جمله صنعت ساختمان، هوافضا و... به کار برده می شوند. ورق ها در محل های به کارگیری معمولاً در معرض بارگذاری فشاری یا برشی داخل صفحه قرار می گیرند، در نتیجه پدیده ی کمانش برای آن ها بسیار محتمل است. مقادیر کوچک تنش های اعمالی منجر به تغییر شکل های بزرگ می شود، در نتیجه بررسی مسأله کمانش ورق-ها از اهمیت بالایی برخوردار است. می توان گفت مسأله کمانش ورق یکی از مهم ترین مسأله حاکم بر ورق ها می باشد. در این پایان نامه کمانش موضعی الاستیک ورق های ایزوتروپیک و کامپوزیت لایه ای با شرایط مرزی مختلف تحت بارگذاری تک محوری یا دو محوری و هم چنین کمانش موضعی غیر الاستیک ورق های ضخیم با استفاده از روش لایه محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. این روش توسعه ای از روش شناخته شده ی اجزاء محدود می باشد. به منظور حل با روش لایه محدود لازم است ورق کامپوزیت لایه ای به تعداد دلخواهی لایه تقسیم شود. در این روش برای هر لایه، درون یابی جابه جا یی های داخل صفحه به وسیله ی توابع مثلثاتی با در نظر گرفتن شرایط مرزی و درون یابی جابهجایی های در جهت ضخامت توسط توابع چند جمله ای انجام می گیرد. با استفاده از روش لایه محدود آنالیز سه بعدی به علت خاصیت تعامد مثلثاتی میتواند به یک سری آنالیزهای یک بعدی تبدیل شود. با در نظر گرفتن توابع جابه جایی به فرم مطلوب و فرمول بندی معادلات به روش انرژی ماتریس های سختی و پایداری برای هر لایه محاسبه می شوند. پس از سوار کردن ماتریس های لایه های تشکیل دهنده ی ورق به وسیله ماتریس اتصال بر روی هم، نهایتاً با حل مسأله مقادیر ویژه بار بحرانی کمانش ورق کامپوزیت لایه ای بدست می آید. روش لایه محدود روشی مناسب برای تحلیل سه بعدی مسائل می باشد. برای این تحلیل ها در محیط نرم افزار matlab برنامه هایی تدوین و نتایج بدست آمده به صورت جدول و نمودار ارائه شده است.