نفوذ پرتابه در هدف، یک فرایند پیچیده مکانیکی است که با توجه به کاربردهای نظامی و غیرنظامی آن همواره مورد توجه محققان و دانشمندان بوده است. کاربرد های نظامی مانند طراحی سازه های مقاوم در مقابل نفوذ پرتابه، جلیقه های ضد گلوله، طراحی سیستم های زره سبک (زره شخصی) به منظور حفاظت از افسران پلیس، عوامل حکومت و افراد نظامی، طراحی راکت ها، موشک ها و کاربردهای غیرنظامی مانند ساخت وسایل حمل و نقل مواد خطرناک، مقاوم سازی بدنه هلیکوپترها و هواپیماها، طراحی بدنه کشتی ها، حفاظت سفینه های فضایی، ایمن سازی مراکز حساس، طراحی پوشش های محافظ رآکتورهای هسته ای که بارهای ضربه ای ناشی از عوامل خارجی نظیر برخورد موشک و راکت یا عوامل داخلی نظیر افزایش بیش از حد فشار وارده به آن ها از جمله مهمترین کاربردهای این بحث می باشند. بررسی پدیده برخورد و نفوذ به دلیل درگیر بودن با موارد مختلفی از قبیل انتقال حرارت و جرم، کارسختی، اصطکاک، جریان هیدرودینامیک، شیوه های مختلف شکست، تأثیر هندسه اجسام برخوردکننده، مقاومت و چگالی مواد برخوردکننده و موارد بسیار دیگر، پیچیده و بغرنج بوده و مسائل و مشکلات فراوانی را به همراه دارد. دانشمندان فراوانی در بیش از پنجاه سال اخیر بطور جدی در این زمینه گام برداشته و با روش های متعدد تجربی و تحلیلی و یا شبیه سازی های عددی این موضوع پیچیده را جهت فهم بیشتر بررسی کرده اند. بنابراین، اهمیت این موضوع موجب شده تا در این پژوهش نیز فرآیند نفوذ به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گیرد. در این پایان نامه، نفوذ پرتابه سر نیم کروی در اهداف سه لایه مجاور هم (بدون فاصله هوایی) با جنس های متفاوت و چیدمان های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی پارامترهای مذکور یک سری آزمایش های بالستیکی ترتیب داده شده و موارد آزمایش شده توسط کد صریح ls-dyna شبیه سازی شده و با نتایج تجربی مقایسه گردیده است. به طوریکه خطای ناشی از شبیه سازی عددی، در مقایسه با نتایج تجربی، در اکثر موارد، کمتر از 10 درصد مشاهده گردیده است. اهداف، از سه لایه با ضخامت هرکدام 1 میلی متر و به صورت ورق های دایره ای با قطر 240 میلی متر و از جنس مس خالص و آلومینیوم 1100 انتخاب شده اند، پرتابه نیز از فولاد نقره ای که تا 50 راکول سخت کاری شده، انتخاب گردیده است و دارای وزن 30/11 گرم می باشد. برای انجام آزمایشات از یک تفنگ گازی یک مرحله ای استفاده شده است. ضمن تعیین سرعت حد بالستیک برای این سیستم پرتابه- هدف، اثر ترتیب چینش لایه ها، بر عملکرد بالستیکی آن ها و میزان جذب انرژی هدف نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در این آزمایشات مشخص گردید، که ترکیب آلومینیوم و مس به شرطی که دو لایه اول، آلومینیوم (جنس سخت تر) و لایه انتهایی نیز مس (جنس نرم تر) باشد، مقاومت به نفوذ در این حالت (از مجموع هشت چینش مختلف) بیشتر خواهد بود.

این پایان نامه به کاربرد روش المان مرزی در حل عددی مسائل الاستوپلاستیک می پردازد. ابتدا مباحث و روابط مربوط به کاربرد روش المان مرزی در مسائل الاستیک دوبعدی و سه بعدی ارائه می شود و سپس مباحث برای مسائل الاستوپلاستیک بسط داده می شوند. تابع تسلیم فون مایز و تئوری جریان illyushin به کار گرفته شده اند و قابلیت مدل کردن سخت شوندگی سینماتیک و همگن و ترکیب آنها در نظر گرفته شده است. جزئیات مربوط به حل تکراری مسئله به روش نیوتن-رافسون و مرحله بازگشت تنش ارائه شده است. در نهایت الگوریتم کلی حل ارائه شده و کد ارائه شده به زبان فرترن برای اجرای تئوری های مربوط به کار گرفته شده است.و بدین وسیله چند مسئله معیار به کمک روش المان مرزی حل شده است.

در این پایان نامه، با استفاده از روش اجزاء محدود و توسط نرم افزار abaqus، فرآیند آهنگری پره توربین از جنس سوپر آلیاژ پایه نیکل مورد بررسی قرار می گیرد. فرآیند آهنگری به صورت داغ و رفتار ماده تحت فرآیند آهنگری الاستیک – ویسکو پلاستیک و به صورت ایزوتروپ و همگن در نظر گرفته می شود. قانون جریان در پلاستیسیته از قوانین پرانتل – روس تبعیت نموده و معیار تسلیم فون میسس ملاک قرار گرفته است. از المان های سه بعدی هشت گرهی برای شبیه سازی پره و المان دو بعدی چهار گرهی برای شبیه سازی قالب ها و از فرمول بندی اصطکاکی جریمه (پنالتی) برای تعریف خاصیت تماسی مکانیکی و برای پلاستیک شدن جسم و انجام تغییر شکل از روش افزایش جزئی تغییر مکان سنبه، استفاده شده است. مراحل تغییر شکل از شمش استوانه ای اولیه تا پره نهائی طراحی و شبیه سازی شده است و نتایج ترمومکانیکی حاصل از شبیه سازی منجمله نمودار نیروی مورد نیاز جهت انجام فرآیند آهنگری، کرنش و دما آورده شده و روی آن ها بحث شده است. سپس برای تایید شبیه سازی، بار محاسبه شده در فرآیند پیش فرم با روابط تحلیلی و جریان ماده در فرآیند فشاری با نتایج آزمایشات تجربی مقایسه شده است.

مساله ی تعیین ترک در محورها قبل از وقوع حادثه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پایان نامه دینامیک محورهای دوار(حرکت چرخشی، شکل مود، مسیر دوران ، فرکانس های طبیعی و پدیده تشدید) مورد بررسی قرار گرفته است. محور ترک دار در نرم افزار مدل سازی شده است در محل ترک از یک فنر پیچشی بدون جرم استفاده شده و نرمی آن با استفاده از مکانیک شکست محاسبه شده است. وجود دیسک بر روی محور و سرعت زاویه ای باعث کاهش فرکانس های طبیعی می شود.ترک باعث کاهش سختی محور و در نتیجه کاهش فرکانس های طبیعی می شود در محوردو سر مفصل هرچه ترک به ماکزیمم نقطه ی شکل مود نزدیک تر شود در کاهش فرکانس ها موثرتر است و اگر ترک در مکان گره ها قرار گیرد بر روی فرکانس ها اثری ندارد. نمودارهای جابجایی و نمودارهای چرخش گره ها در مودهای اول تا سوم برای محور ترک دار و بدون ترک رسم شده است.نمودارهای تفاضل جابجایی محور ترک دار و بدون ترک در محل ترک دارای پیک و نمودارهای تفاضل چرخش گره های محور ترک دار و بدون ترک دارای پرش می باشند که هر کدام بیان کننده ی وجود ترک در محور است. نمودار کمپبل برای دو محور با طول های مختلف رسم شد، مشاهده شد که با افزایش طول محور و افزایش سرعت زاویه ای حرکت چرخشی پیشرو و پسرو بیشتر نمایان می شود. معادله ی ارتعاش عرضی محور ترک دار و بدون ترک نوشته شد و با اعمال شرایط مرزی و شرایط پیوستگی در محل ترک معادلات مذکور حل شد . در پایان بر روی هفت نمونه محور فولادی ترک دار تست آنالیز مودال انجام شد. محورها کاملا با یکدیگر یکسان بود و تنها تفاوت شان در مکان و عمق ترک ها بود. ترک ها با استفاده از دستگاه وایر کات بر روی محورها ایجاد شد عر ض هر کدم از ترک ها نیم میلی متر و عمق آنها سه یا پنج میلی متر بود. سیگنال های خروجی دستگاه آنالیزور با استفاده از تبدیل موجک به چهار سیگنال تجزیه شد و فرکانس های اول تا سوم با دقت زیاد بدست آمد. با استفاده از فرکانس های بدست آمده و معادله ی ارتعاش عرضی عمق و مکان ترک ها تعیین شد و با عمق و مکان واقعی و نتایج اجزا محدود مقایسه شد و صحت نتایج مورد تایید قرار گرفت.

اکستروژن سرد از مهمترین فرآیند های شکل دهی فلزات می باشد که به دلیل مسائلی نظیر نیاز به خواص مکانیکی مطلوب در قطعه کار، تاثیر اصطکاک، هزینه ابزار، تجهیزات زیاد، فشار بالا و نیروی پرس قابل توجه دارای اهمیت و حساسیت زیادی است.مهم ترین عامل در فرآیند اکستروژن به حد اقل رساندن نیروی اکستروژن می باشد که در این صورت فشار اعمالی به سنبه و در نتیجه فشار وارده بر قالب کاهش می یابد. پیآمد این عمل علاوه بر کاهش نیروهای وارده بر قالب و سنبه، موجب کاهش میزان سایش قالب و محفظه نگهدارنده مواد خام می شود.نتیجه همه این موارد باعث افزایش طول عمر قالب و تجهیزات مربوطه شده که با توجه به رقابتی شدن صنعت و تلاش صنعتگران برای کاهش هزینه و افزایش کیفیت، نیاز به شناخت این شرایط ضروریست. از طرفی در مورد سطح مقطع های نا متقارن خروج صاف و مستقیم محصول اهمیت ویژه ای پیدا می کند. بسیاری از مقاطع نامتقارن با فرآیند اکستروژن تولید می شوند. اکستروژن مقاطع پیچیده بدون محور تقارن از جمله مسائل شکل دهی فلزات می باشد که بسیار مشکل بوده و کمتر مورد تحلیل قرار گرفته است. اغلب حل های موجود برای اکستروژن و یا حتی تحلیلهای کلی ارائه شده قابل توسعه به شکل های پیچیده نمی باشد. در مقاطع نامتقارن و پیچیده مهندسی به دلیل یکنواخت نبودن سرعت خروجی جریان مواد در لحظه خروج از قالب، محصول با کمی انحراف و به صورت خمیده خارج می شود که با اضافه کردن لبه به انتهای قالب و در مواردی نیز با تغییر مرکز هندسی سطح مقطع خروجی قطعه نسبت به مرکز سطح هندسی قطعه خام، می توان به محصول مستقیم الخط و مطلوب دست پیدا کرد. در این پروژه با کمک نرم افزار آباکوس نتایج حاصل از شبیه سازی اکستروژن سرد آلیاژ تلوریم سرب ارائه شده است. با استفاده از دو مدل افزایش لبه قالب به محصول مستقیم و صافی دست پیدا کرده و با کمک المان محدود و شبیه سازی نرم افزاری، به محصول مستقیمی دسترسی پیدا می شود که کم ترین افزایش نیروی اکستروژن را به همراه داشته باشد. تاثیر این روش در افزایش نیروی اکستروژن بررسی می شود. همچنین تاثیر وجود اصطکاک در محفظه نگهدارنده مواد خام و بین این محفظه و مواد خام در 2حالتی که لبه قالب به قالب اضافه شده باشد و در صورتی که اضافه نشده باشد بررسی می گردد. نتایج حاصل از شبیه سازی نیز با نتایج تجربی موجود در مراجع مقایسه شده است.

چکیده جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (fsw) فرآیند‏ی حالت جامد برای اتصال قطعات است که از یک قطعه چرخان شامل پین و شانه، برای تغییر شکل پلاستیک شدید و تولید حرارت استفاده می شود. با حرکت ابزار در خط جوش ماده نرم شده، زیر آن فرج می شود و یک اتصال متالوژیکی محکم بدست می آید. از روش جوشکاری fsw ابتدا برای جوش دادن موادی مانند آلومینیم که دمای ذوب کم تری دارند استفاده شد. با پیشرفت تحقیقات به تدریج جوش دادن فولاد، فولاد ضد زنگ و تیتانیم نیز میسر شد. کیفیت و سرعت جوشکاری در این فرآیند شدیدا به هندسه ابزار وابسته است. در جهت بهبود این فرآیند و بهینه سازی ابزارها تلاش و تحقیقات زیادی انجام شده است. اما برای هر طراحی و بهینه سازی باید درک درست و کافی از نوع فرآیند، پارامترهای موثر و ارتباط این پارامترها وجود داشته باشد. در این تحقیق سعی بر آن است یکی از این موارد مشخص گردد و گام کوچکی در جهت بهبود این فرآیند که استفاده از آن روز به روز بیشتر می گردد، برداشته شود. در تقسیم بندی ورق های فلزی قابل جوش با این فرآیند، ورق های با ضخامت کمتر از 6 میلیمتر نازک، 6 تا 12 میلیمتر متوسط و بیش از 12میلیمتر ضخیم دسته بندی شده اند. بیشتر تحقیقات صورت گرفته در این زمینه، بر روی ورق های با ضخامت کم است و در مورد ورق های با ضخامت بیشتر تلاش کمتری دیده می شود. از آنجا که انجام کار به صورت تجربی هزینه و زمان زیادی را می طلبد، تلاش های بسیاری در جهت مدلسازی فرآیند جوش با نرم افزارهای مختلف صورت پذیرفته است که از آن جمله می توان به مدلسازی جریان حرکت ماده و همچنین مدلسازی حرارتی اشاره نمود. از این رو در این تحقیق از نرم افزار abaqus/explicit ، جهت بررسی فرآیند مورد نظر بهره گرفته می شود. در این تحقیق ابتدا کلیاتی در مورد فرآیند بیان می شود. سپس با ورود به بحث مدلسازی، مدل ها و پیش فرض ها توصیف می گردند. مدلسازی به سه مرحله تقسیم می گردد. در مرحله اول با حفظ هندسه پین استوانه ای و اندازه شعاع شانه، زاویه انحراف شانه نسبت به افق تغییر می یابد. در مرحله دوم همراه با تغییر زاویه شانه هندسه پین از استوانه ای به مخروطی تغییر می کند و کار با پین مخروطی با زوایای متفاوت ادامه می یابد. سرانجام در مرحله سوم اثر تغییر حجم درونی شانه با تخت کردن قسمت بیرونی شانه و افزایش این تخت شدگی به سمت پین، مدلسازی پایان می یابد. در انتهای تحقیق نتایج حاصل از مدلسازی بررسی و تحلیل می شود. کلمات کلیدی: 1- جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی 2- مدلسازی 3- ورق ضخیم 4-شانه ابزار

از آنجایی که انجام مطالعات تجربی در زمینه عملیات براده برداری امری هزینه بر، وقت گیر و دارای محدودیت می باشد. امروزه محققین از روش های اجزا محدود به عنوان ابزاری کارآمد جهت انجام مطالعات خود بهره برده اند. سایش ابزار یک موضوع مهم در صنعت ساخت و تولید است زیرا روی کیفیت قطعات تولیدی، عمر ابزار و هزینه های ماشینکاری تاثیر می گذارد. بیشتر کارهای انجام شده بر اساس روشهای تجربی و یا بررسی های آزمایشی هستند در حالیکه فقط تعداد کمی به شبیه سازی عددی سایش ابزار توجه کرده اند. بعلاوه، تاکنون توجه بیشتر روی شبیه سازی دوبعدی در شرایط متعامد برش متمرکز شده است. ولی امروزه افزایش راندمان سخت افزارها و نرم افزارها مدلهای سه بعدی موثری را برای شبیه سازی فرآیندهای ماشینکاری واقعی فراهم می سازد. در این تحقیق ابتدا به کمک روش المان محدود توسط نرم افزار deform-3d به پیش بینی سایش ابزار توسط سه مدل سایش پرداخته می شود و نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج آزمایش مقایسه شده و مدل سایش ترکیبی به عنوان بهترین مدل سایش ابزار معرفی می-گردد. برای پیاده سازی مدل سایش ابزار از یک زیر برنامه به زبان فرترن استفاده شده است. در ادامه تحقیق با توجه به اینکه یک شبیه سازی سه بعدی از فرآیند ماشینکاری انجام می شود، علاوه بر بررسی تاثیر پارامترهای سرعت برشی ، نرخ پیشروی و زاویه براده، امکان بررسی تاثیر پارامترهایی همچون عمق برش، شعاع نوک قلم و زاویه تنظیم که در شبیه سازی دوبعدی بر سایش ابزار امکان پذیر نبود، فراهم می شود. بعد از پیش بینی سایش ابزار با مدل ترکیبی سایش ابزار یوسویی و تاکایاما برای آزمایش های طراحی شده برای پارامترهای مختلف ماشینکاری، به کمک آنالیز واریانس تاثیر پارامترهای ماشینکاری و هندسی ابزار بر روی سایش ابزار بررسی می گردد. آنالیز واریانس انجام شده نشان می دهد که سرعت برشی بیشترین تاثیر را روی سایش ابزار دارد که با رابطه تجربی تیلور هم خوانی دارد. بعد از سرعت برشی به ترتیب نرخ پیشروی، شعاع نوک قلم و عمق برش بیشترین تاثیر را دارند. اثرات زاویه براده و زاویه تنظیم بر روی سایش ابزار کم می باشد.

در این پایان نامه شکل دهی فرآیند فورج آلیاژ آلومینیوم 6061 در حالت نیمه جامد و برای درصدهای جامد 6/0، 7/0، 8/0 و 9/0 و سرعت های مختلف سنبه mm/min2، 5 و 7 بررسی می گردد. ابتدا آزمایش فشار ساده در حالت نیمه جامد بر روی نمونه های استوانه ای در درصدهای جامد و سرعت های ذکر شده انجام گرفته و نمودارهای نیرو- جابه جایی آنها بدست می آیند. سپس با استفاده از نرم افزار المان محدود نمونه های آزمایش شده شبیه سازی می شوند و نمودارهای نیرو- جابه جایی آنها بدست می آیند. رفتار ماده در این حالت از دیدگاه ماکروسکوپیک شبیه به ماده ویسکوپلاستیک مدل گردیده و می توان از سیلان بخش مذاب آن صرف نظرکرد. برای بیان رفتار ماده در بخش شبیه سازی، از رابطه سلارز- تگارت استفاده گردیده است. در این پایان نامه نشان می دهیم که رابطه مذکور برای شکل دهی در حالت نیمه جامد نیز همانند شکل دهی حالت داغ اعتبار دارد. در ادامه نمودارهای منتج شده از آزمایش عملی با نمودارهای متناظر بدست آمده از شبیه سازی مقایسه و نتیجه گیری می شود. با بررسی نتایج می توان گفت، روند شکل دهی در حالت نیمه جامد بسیار وابسته به نرخ کرنش می باشد. در مرحله بعد، شبیه سازی شکل دهی فورج داغ نمونه مورد نظر در دمایی، که تقریباً 100 درجه سلسیوس کمتر از حد جامد آلیاژ می باشد، و همچنین شبیه سازی شکل دهی فورج در دمای اتاق انجام می شود. سپس نمودارهای نیرو- جابه جایی آنها نیز بدست آمده و با حالت نیمه جامد مقایسه می گردند. با مقایسه این نمودارها می توان نتیجه گرفت که شکل دهی در حالت نیمه جامد بسیار متفاوت از شکل دهی در حالت جامد و حالت داغ است.

شکل دهی غلتکی سرد فرایندی است که طی آن یک نوار فلزی با عبور از بین یک سری غلتکها در چند مرحله به شکل یک پروفیل یا مقطع خاص در می اید. هر یک از این سری غلتکها یک ایستگاه نامیده میشود. از بر هم نهادن مقاطع حاصل از هر ایستگاه بر روی هم الگویی به نام الگوی گل حاصل میشود. طراحی این الگو مهمترین بخش طراحی فرایند شکل دهی غلتکی سرد میباشد. با توجه به نیاز صنعتگران روشهای متفاوتی برای طراحی الگوی گل ارائه شده است. یکی از این روشها یکنواخت کردن مصرف انرژی در ایستگاههای شکل دهی میباشد. هدف اصلی در این پایان نامه طراحی این الگوی گل است در نتیجه ابتدا تحلیل فرایند پرداخته میشود. تحلیل فرایند بر اساس روش مینیمم کردن انرژی تغییر شکل در بین ایستگاه ها انجام میگیرد. در این روش از روش بردارهای نرمال برای تعیین هندسه نقاط استفاده شد. پس از محاسبه کرنشها، تنشها محاسبه میگردد و برای بالانس نیروی محوری پیشنهادی ارائه میگردد که منتهی به بدست آمدن تنشها و کرنشهای کف میشود. در گام بعدی یک مقطع کانالی دلخواه تحلیل میشود نتایج بدست آمده از تحلیل تطابق خوبی با نتایج تجربی موجود دارد. سپس تاثیر پارامترهای مختلف تولید از جمله پهنای بال، زاویه خمش، فاصله بین ایستگاه و ضخامت ورق مورد بررسی قرار میگیرد. در پایان الگوی گل بهینه ای بر اساس یکنواخت کردن مصرف انرژی در بین ایستگاه های برای یک مقطع نمونه ارائه شده است در طراحی الگوی گل بهینه از هر دو روش اختلاف کمی با یکدیگر دارد. در نتیجه برای طراحی این الگوی گل استفاده از روش تحلیل لوی - میسز برای کاستن زمانم طراحی مناسبتر است.

نورد گرم روش اصلی تولید مقاطع مختلف فولادی است. مقاطع تولیدی در این روش دارای شکل و ابعاد بسیار متنوعی است مقاطعی با شکلهای ساده نظیر دایره، مربع و ... تا مقاطع پیچیده ای نظیر تیر آهن، ریل واتصالات مربوط به آن با کمک فرایند نورد گرم تولید میشوند. در تولید این محصولات مراحل شکل دهی میان چندین زوج غلتک مختلف تقسیم شده و در هر کدام قسمتی از تغییر شکل بر فلز ورودی اعمال می شود. این مساله در طی فرایندی بنام طراحی کالیبر صورت میگیرد. در این تحقیق ابتدا خط نورد گرم موجود در ذوب آهن اصفهان برای تولید میلگرد 25mm به کمک نرم افزار abaqus تحلیل شده است. در قسمت بعدی سه نوع پروفیل هندسی رول که در مراحل اولیه نورد مقاطع سبک بکار میرود. از نظر توان مصرفی بررسی شده است و این دسته از رولها در فرآیند نورد مقاطع سنگین نیز به طور گسترده ای بکار میروند. وظیفه اصلی آنها کاهش سطح مقطع ورودی تا میزانی مشخص است. در نهایت مقایسه ای میان نحوه توزیع کرنش در کالیبرهای بهینه انجام شده است.

کشش عمیق از جمله فرآیندهایی است که بطور گسترده برای تولید قطعات فلزی مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از مهمترین پارامترها در طراحی فرآیند کشش عمیق،نسبت کشش می باشد که هدف اصلی طراحی، دستیابی به بیشترین نسبت کشش با کمترین زمان تولید جهت اقتصادی بودن طرح می باشد. با توجه به پیچیدگی این فرآیند در پیش بینی تیوریک مسیله و همچنین هزینه ی زیاد تولید قالبها، شبیه سازی این فرآیند قبل از تولید امری ضروری و اجتناب ناپذیر به نظر می رسد. در این تحقیق سعی بر آن بوده تا با استفاده از قالبهای تراتریکس و طراحی بهینه آن اولاً با حذف ورق گیر در کاهش نیروی سنبه و تنشهای بوجود آمده در قطعه جلوگیری کرده و ثانیاًً امکان استفاده از فرآیند کشش عمیق گرم را برای بالا بردن هر چه بیشتر نسبت کشش را، فراهم سازد. در این تحقیق شبیه سازی فرآیند در دو فاز سرد و گرم انجام گرفته و در فاز سرد، تمام تحلیلها توسط نرم افزار abaqus/explicit با استفاده از زیر برنامه تهیه شده الاستیک پلاستیک آسیب انجام می گردد و رشد ترک توسط حذف المانهای آسیب دیده نشان داده شده و با استفاده از مقدار کرنش معادل پلاستیک در این المانها ملاکی برای فرآیند کشش عمیق گرم پیشنهاد می شود و با استفاده از این معیار فرآیند کشش عمیق گرم در نرم افزار abaqus/dynamic – temp – disp - explicit - حل شده و المانهای آسیب دیده نشان داده می شوند.

در بررسی ارتعاشات سازه¬ها، مدل¬سازی خطی ممکن است غیردقیق و یا گمراه¬کننده باشد. وجود خصوصیات غیرخطی در یک سیستم موجب بروز رفتارهایی در پاسخ آن می¬شود که مدل¬سازی خطی، به دلیل نادیده گرفتن رفتارهای غیرخطی مختلف، توانایی پیش بینی و توجیه آن را ندارد. در این پایان¬نامه به بررسی و تحلیل ارتعاشات غیرخطی و پایداری یک سیستم دو درجه آزادی شامل سیستم اصلی و جاذب، در حالت تشدید هم¬زمان ثانویه و داخلی و همچنین تشدید هم¬زمان اولیه و داخلی، تحت تحریک خارجی، پرداخته می¬شود. سیستم مورد بررسی با جرم، فنر و دمپر مدل¬سازی شده است که فنرها و دمپرهای آن به صورت غیرخطی و از مرتبه سه درنظر گرفته شده¬اند. نیروی تحریک خارجی به سیستم اصلی وارد می¬شود. معادلات حرکت حاکم بر سیستم با تکیه بر قانون دوم نیوتون استخراج و برای حل این معادلات از روش مقیاس زمانی متعدد، که یکی از روش¬های اغتشاشی در حل معادلات دیفرانسیل غیرخطی است، استفاده شده است. پس از حل معادلات و استخراج ترم¬های سکولار در تشدید هم¬زمان مورد بررسی، معادلات پاسخ فرکانسی با توجه به مقادیر دامنه سیستم اصلی و جاذب در سه حالت به¬ دست آمده و در ادامه تاثیر پارامترهای سیستم روی دامنه سیستم اصلی و همچنین پایداری پاسخ حالت دائم و انشعابات گره-زینی بررسی شده است. از آنجایی که در سیستم¬های غیرخطی با افزایش دامنه امکان پدیده پرش وجود دارد، محدوده پایداری و پارامتر تنظیم که منجر به ایجاد سه¬پاسخ برای دامنه سیستم اصلی می¬شود، در دو حالت با جاذب و بدون جاذب، تعیین گردیده است. در ادامه، به بررسی امکان به وجود آمدن پدیده دو شاخه¬شدگی در سیستم پرداخته شده است. با تعریف متغیرهای حالت، معادلات سیستم در فضای حالت بیان می¬شوند. حل این معادلات به روش رانگ¬کوتا مرتبه چهار در نرم¬افزار matlab انجام شده است. در بررسی و به دست آوردن نمودار دوشاخه شدگی، نیاز به مشخص کردن پارامتر دوشاخه شدگی (پارامتر کنترل) می باشد. با انتخاب فرکانس تحریک بدون بعد به عنوان پارامتر کنترلی، نمودار دو شاخه¬شدگی ترسیم می¬گردد. سپس از نمودارهای نگاشت پوانکاره، صفحه فاز و پاسخ زمانی به¬ازای مقادیر مختلف پارامتر کنترلی، به منظور بررسی حرکت¬های پریودیک، شبه پریودیک و آشوب استفاده می¬شود. طراحی سیستم با توجه با این نمودارها برای اجتناب از قرارگرفتن در مناطق آشوبناک، صورت می پذیرد.

خوردگی آرماتور یکی از مشکلات جدی در سازه های بتن آرمه به شمار می رود. سالیانه خسارت های فراوانی ناشی از خوردگی آرماتور به جوامع تحمیل می شود، مهمترین عامل در پیشگیری از خوردگی، کاهش نفوذ یون های مهاجم می باشد. بنابراین محققین همواره به دنبال کاهش نفوذپذیری بتن بوده اند. مهمترین عامل در کاهش نفوذپذیری عمل آوری مناسب بتن می باشد. به طور کلی عمل آوری بتن نقش کلیدی در هیدراتاسیون خمیر سیمان در بتن خواهد داشت. با توجه به این مطلب واضح است که چگونگی عمل آوری پس از عملیات بتن ریزی بر تمام ویژگی های مکانیکی و دوام بتن تأثیرگذار خواهد بود. یکی از رایج ترین مسائل پس از بتن ریزی، خود جمع شدگی بتن در اثر کاهش آب خمیر سیمان می-باشد که این پدیده باعث ترک خوردگی و افزایش نفوذپذیری بتن می گردد که در نهایت منجر به کاهش دوام بتن و خوردگی آرماتورها می شود. نظر به این که در عمل آوری خارجی، آب تنها تا عمق محدودی می تواند در بتن نفوذ کند، نمی تواند در رفع مشکل خود جمع شدگی بتن تأثیر چندانی داشته باشد. بنابراین تأمین رطوبت مورد نیاز خمیر سیمان در حین هیدراتاسیون از طریق عمل آوری داخلی می-تواند این مشکل را برطرف سازد. اهمیت این روش به خصوص در بتن های خودتراکم که در مقایسه با بتن های معمولی خود جمع شدگی بیشتری دارند، نمود بیشتری پیدا می کند. در این تحقیق به بررسی آثار عمل آوری داخلی با استفاده از سبکدانه های لیکا در بتن خود تراکم پرداخته شده است. در این راستا تأثیر عمل آوری داخلی بر مشخصات مکانیکی بتن، خود جمع شدگی، نفوذپذیری و خوردگی آرماتور مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نهایت بر اساس نتایج به دست آمده از آزمایش ها مشاهده گردید که عمل آوری داخلی در بتن خود تراکم به کمک سبکدانه های لیکا می تواند منجر به کاهش و در برخی موارد حذف کامل خود جمع شدگی شود و با جلوگیری از ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی منجر به افزایش دوام بتن شود. همچنین عمل آوری داخلی از طریق بهبود هیدراتاسیون خمیر سیمان در برخی موارد باعث بهبود مشخصات مکانیکی شده و با کاهش نفوذپذیری، مقاومت الکتریکی و در نتیجه مقاومت بتن در برابر خوردگی آرماتور را افزایش می دهد.

چکیده جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (fsw) فرآیند‏ی حالت جامد برای اتصال قطعات است که از یک قطعه چرخان شامل پین و شانه، برای تغییر شکل پلاستیک شدید و تولید حرارت استفاده می شود. با حرکت ابزار در خط جوش ماده نرم شده، زیر آن فرج می شود و یک اتصال متالوژیکی محکم بدست می آید. از روش جوشکاری fsw ابتدا برای جوش دادن موادی مانند آلومینیم که دمای ذوب کم تری دارند استفاده شد. با پیشرفت تحقیقات به تدریج جوش دادن فولاد، فولاد ضد زنگ و تیتانیم نیز میسر شد. کیفیت و سرعت جوشکاری در این فرآیند شدیدا به هندسه ابزار وابسته است. در جهت بهبود این فرآیند و بهینه سازی ابزارها تلاش و تحقیقات زیادی انجام شده است. اما برای هر طراحی و بهینه سازی باید درک درست و کافی از نوع فرآیند، پارامترهای موثر و ارتباط این پارامترها وجود داشته باشد. در این تحقیق سعی بر آن است یکی از این موارد مشخص گردد و گام کوچکی در جهت بهبود این فرآیند که استفاده از آن روز به روز بیشتر می گردد، برداشته شود.

این پایان نامه به بررسی اثر فاق در عمر خستگی فولاد "hsla100 " که دارای ویژگی های منحصر به فرد می باشد و عمدتا در صنایع دریایی استفاده می شود، می پردازد. تست های تجربی بر روی نمونه های استوانه ای ساده و فاقدار این فولاد انجام شده و مشخصات مکانیکی و هم چنین نمودار "s-n" نمونه ساده و نمونه فاقدار بدست آمده اند. سپس توسط نظریه ضعیف ترین عضو که روشی آماری و تحلیلی است و نظریه های دیگر که عمدتا بر اساس آزمایشات تجربی هستند ( پترسون ، نیوبر ، تغییرات تنش ، فاصله بحرانی ) عمر خستگی نمونه فاقدار بدست می آید. نمودار های "s-n" و ضریب تمرکز تنش خستگی (k_f ) توسط تمامی روش ها بدست آمده و با داده های حاصل از آزمایش مقایسه شده است و نظریه ضعیف ترین عضو از نظر سازگار بودن با آنالیز المان محدود، دقت پیش بینی، و در دسترس بودن پارامتر های مورد نیاز به عنوان مناسب ترین روش برای ارزیابی خستگی نمونه فاقدار انتخاب شده است.

در مباحث ساخت و تولید و طراحی قطعات صنعتی، بررسی کیفیت سطح تولید شده جزء مهّمترین موارد میباشد. سیلندرها و قطعات استوانهای بخش عظیمی از قطعات صنعتی را در بر میگیرند که بسته به جنس، قطر، طول، تعداد و کیفیت سطح مورد انتظار توسط روش هایی همچون سنگزنی داخلی و هونینگ مورد پرداختکاری قرار میگیرند. در این تحقیق کیفیت سطح حاصل از پرداخت هونینگ به عنوان فاکتور خروجی مورد بررسی قرار گرفت، و با بررسی فاکتورهای موثر بر آن، تعدادی از این فاکتورها از قبیل نوع و دمای سیال، سرعت ماشینکاری، زبری سطح اولّیه، درجه سنگهای ساینده و تعداد سیکل رفت و برگشت ابزار مورد آزمایشات تجربی قرار گرفتند. از این شش فاکتور دو فاکتور نوع و دمای سیال در ابتدا مورد آزمایش قرار گرفته و با توجه به نتایج حاصل، سیال گازوییل در دمای 20 درجهی سانتیگراد بهترین نتایج را در کاهش زبری سطح به دنبال داشت که به عنوان شرایط ثابت در بررسی چهار فاکتور دیگر مورد استفاده قرار گرفت. طراحی آزمایش برای چهار فاکتور ورودی دیگر به روش کامل انجام شد. ونتایج نموداری آن نشان دهندهی این است که تعداد سیکل، زبری سطح اولیه و درجه ی سنگهای ساینده موثرترین فاکتور ها در میان فاکتورهای مورد بررسی میباشند و سرعت ابزار در محدوده ی مورد بررسی تاثیر چندانی را بر کاهش زبری به همراه ندارد.

در سال های اخیر استفاده از پوشش های خوراکی به عنوان حامل افزودنی های غذایی در گوشت که از مزیت های اصلی پوشش های خوراکی است مورد توجه قرار گرفته است. افزودن ترکیبات ضد میکروبی و آنتی اکسیدان به چنین پوشش هایی باعث کنترل عوامل بیماری زا، فساد میکروبی و فساد شیمیایی در فرآورده می¬گردد و در نتیجه باعث افزایش ماندگاری محصول می شود. ماهی یک منبع مهم از پروتئین های با کیفیت برای انسان است و نسبت به دیگر گوشت های خوراکی دیگر قابلیت فساد بسیار بالایی دارد. امروزه استفاده از پوشش ها و نگه دارنده ها مخصوصاً پوشش های طبیعی و خوراکی، به دلیل ایمنی و مزایای بیشتر نسبت به انواع صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. پوشش کیتوزان یکی از انواع پوشش های طبیعی است که خواص ضدمیکروبی قابل توجهی داشته و نوعی از بسته بندی فعال را برای گوشت ماهی ایجاد می کند. از طرف دیگر، عصاره ی دانه ی انگور به عنوان یکی از آنتی اکسیدان های طبیعی شناخته شده است که می تواند به همراه کیتوزان در پوشش¬های طبیعی به کار رود. مطالعه ی حاضر جهت بررسی تاثیر پوشش خوراکی کیتوزان 2 درصد به تنهایی و به همراه عصاره دانه انگور 0/1 درصد بر روی افزایش میزان ماندگاری فیله ماهی قزل آلا در دمای 4 درجه سانتی گراد انجام گرفت. نمونه ها به چهار گروه کنترل، نمونه حاوی پوشش کیتوزان، نمونه حاوی پوشش کیتوزان و عصاره دانه انگور و نمونه حاوی عصاره دانه انگور تقسیم بندی شده و سپس در دمای 4 درجه سانتی گراد نگهداری شده و در فواصل معین (روزهای صفر، 3، 6، 9 و 15) جهت انجام آزمایشات میکروبی (مزوفیل و ساکروفیل)، شیمیایی (tba، ph و pv) و حسی (رنگ، بو و پذیرش کلی) در مدت پانزده روز مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج بررسی های باکتریایی نشان داد که پوشش دهی اثر معنی داری (p<0.05) در کاهش شمارش باکتری های مزوفیل هوازی و سرمادوست در طول مدت نگهداری در 15روز داشت. نمونه های حاوی پوشش کیتوزان به تنهایی و یا حاوی عصاره دانه انگور میزان tba، ph و pv کمتری نسبت به نمونه های بدون پوشش در طول مدت نگهداری از خود نشان دادند. نتایج حاصل دلالت بر این داشت که پوشش کیتوزان به طور معنی داری (p<0.05) کیفیت نمونه-ها را افزایش می دهد. استفاده از پوشش کیتوزان و عصاره دانه انگور باعث افزایش کیفیت حسی نمونه¬ها (رنگ، بو و پذیرش کلی) نیز گردید. لذا می¬توان نتیجه گرفت مناسب ترین تیمار، پوشش کیتوزان به همراه عصاره دانه انگور و نامناسب¬ترین آن¬ها پوشش حاوی عصاره دانه انگور می باشد. بنابراین اثر پوشش کیتوزان و پوشش حاوی عصاره دانه انگور بر روی نمونه¬ها باعث حفظ کیفیت مناسب و افزایش ماندگاری آن¬ها در طول مدت نگهداری در شرایط سرما می¬گردد.

به روش اجزای محدود و با کاربرد المانهای مخصوص موسوم به المانهای منفرد ، ضرایب شدت تنش مسایل الاستیک دوبعدی دارای ترک از جمله ورق فلزی با یک ترک مرکزی ، ورق با دو ترک جانبی و ورق با ترک مورب مرکزی تحت کشش ، محاسبه شده است. متغیرهای مختلفی که بر ضرایب شدت تنش اثر می گذارند نظیر ابعاد هندسی ورق ، طول ترک و ابعاد هندسی المانهای مخصوص حول نوک ترک در هر مساله تغییر یافته و اثرات آنها به صورت جدول ، نمودار یا تابع ریاضی مشخص گردیده است. پاسخها با مراجع مشابه موجود مقایسه شده تا از میزان صحت آنها اطمینان حاصل شود. نتیجه اینکار اولا درک کلی نسبت به چگونگی اثرات عوامل مذکور در مسائل ترک و ثانیا یافتن روش کار در تحلیل قطعات پیچیده دیگر می باشد. سپس در ترکهای مورب مرکزی که ضرایب شدت تنش ‏‎k1‎‏ و ‏‎k2‎‏حضور دارند ، زاویه رشد ترک با استفاده از معیار ساده حداکثر تنش مماسی در نوک یا نزدیک نوک محاسبه شده است.

کاربرد بسیار صفحات و پوسته ها در صنایع هوایی، دریایی ، خودروسازی و دیگر مقوله های مهندسی، این المانها را به المانهایی بسیار با اهمیت در تحلیل رفتار سیستمهای ذکر شده تبدیل نموده است. در این میان مباحث ارتعاشاتی که در مورد صفحات و پوسته ها مطرح می شود ، همواره مورد بحث و بررسی قرار داشته است.در این میان شبیه سازی های کامپیوتری نقش بسزایی دراین میان داشته اند .یکی از قابل ترین نرم افزارهاییکه این شبیه سازی عددی را انجام می دهد ، نرم افزار ‏‎ansys‎‏ است . این نرم افزار در تحلیل های استاتیکی ، حرارتی و دینامیکی مورد استفاده قرار گرفته و پاسخهای نسبتا دقیقی را نیز ارائه می دهد.

استفاده از ورق فلزی در ساخت قطعه های اتومبیل بدلیل کم کردن وزن و ذخیره سازی فضا رو به گسترش است. از جمله این قطعات که امروزه از ورق ساخته می شود، پوسته کلاج است. روش شکل دهی چرخشی از الگوی دو قالب فرورونده برای تولید این قطعه تبعیت می کند و بطور عملی ثابت شده است که این روش کاملا عملی و موفقیت آمیز است. برتری این روش نسبت به روشهای دیگر انعطاف پذیری طراحی و مقرون به صرفه بودن آن است.