نام پژوهشگر: حسن حدادپور
زهرا زمانی میاندشتی محمدرضا قضاوی
در این تحقیق کارایی سفتی متغیر با استفاده از الیاف خمیده در سازه تیر یکسر گیردار جدار نازک بررسی می شود. تیر دارای سطح مقطع بسته می باشد و از مواد مرکب که دارای لایه های اورتوتروپ الاستیک است، ساخته شده است. جهت استخراج خصوصیات استاتیکی و دینامیکی تیر کامپوزیتی، کد کامپیوتری مناسب ایجاد می شود که در آن اثرات غیر کلاسیک مثل تنش برشی، قید پیچش، واپیچش اولیه و ثانویه در نظر گرفته می شود. معادلات حاکم با استفاده از اصل هامیلتون حاصل می شوند و بر اساس روش گالرکین توسعه یافته حل می شوند. به منظور اعتبار سنجی کد ایجاد شده، نمونه هایی از تیر یکسر گیردار ایزوتروپ و اورتوتروپ با مقطع مختلف توسط آن مورد تحلیل قرار می گیرد و پاسخ سازه دراثر بارگذاری استاتیکی، هم چنین خصوصیات فرکانس های طبیعی و شکل مود آن بررسی می شود. نتایج حاصل از آنالیز از تطابق مناسبی با داده های تجربی و نتایج حل تحلیلی و عددی در تحقیقات قبلی برخوردار است. در پایان نامه حاضر برای اولین بار از الیاف خمیده در تیر کامپوزیتی جدار نازک استفاده می شود و بهینه سازی آن با استفاده از برنامه ریزی درجه دوم متوالی با اعمال قید انحنای مسیر الیاف جهت امکان پذیری ساخت، انجام می شود. جهت ارزیابی کد بهینه سازی، مسئله بهینه سازی به صورت بهینه سازی فرکانس طبیعی اصلی فرمولبندی می شود که از جنبه های نوآوری این تحقیق به شمار می رود و مطابق نتایج آن کد بهینه سازی از دقت خوبی برخوردار است. سپس بهینه سازی بار تسلیم تحت شرایط بارگذاری مختلف برای هندسه معین انجام می شود و در آن برای ایجاد الگوریتم های بهینه سازی سریع تر با بیشترین قابلیت ساخت، تابعی خطی برای تغییرات زاویه الیاف در طول تیر در نظر گرفته می شود. بر مبنای نتایج تحلیل، استفاده از الیاف خمیده با تغییر پارامترهای سفتی در اثر تغییر زاویه جهت گیری الیاف، موجب توزیع مناسب تنش و افزایش بار تسلیم تیر نسبت به تیر با الیاف مستقیم می شود. هم چنین این امکان را فراهم می کند که طراح آزادی عمل بیشتری در طراحی داشته باشد.
سید بهروز میرشفیعی خوزانی حسن نحوی
در این تحقیق از روش تحلیلی برای بررسی ارتعاشات آزاد پوسته ی استوانه ای ساخته شده از مواد با خواص تابعی(fg) تحت فشار داخلی و اثرات حرارتی استفاده شده است. برای حل مسئله از کدنویسی در نرم افزار maple11 استفاده شده است. ماده ی fg استفاده شده در این پایان نامه از فولاد ضد زنگ و سرامیک ساخته شده است. سطح داخلی کاملا از فولاد و سطح خارجی کاملا از سرامیک می باشدتابتواند دمای بالای خارجی را تحمل کند. خواص ریز ماده ها هر کدام تابع دما می باشد، برای حل مسئله ابتدا خواص فلز و سرامیک به صورت تابعی از دما تعریف شده است. سپس حل دمایی مسئله به صورت حل یک بعدی هدایت حرارتی در طول ضخامت برای ماده با استفاده از سری ها صورت گرفته است. با استفاده از تئوری پوسته لاو بین جابه جایی ها،کرنش ها و تنش ها رابطه ی موجود نوشته شده است. و تنش های ناشی از فشار داخلی و تنش حرارتی به دست آمده است. برای حل استاتیکی از حل دقیق معادله دیفرانسیل استفاده شده است. جابه جایی های محوری و شعاعی ناشی از تنش حرارتی به صورت حل استاتیکی بررسی شده اند. پاسخ مسئله به صورت مجموع حل استاتیکی و دینامیکی بررسی شده است. اثرات تنش ها و جابه جایی های استاتیکی در حل دینامیکی بررسی شده است.چهار نوع تکیه گاه ساده در این کار بررسی شده است.برای این تکیه گاه ها فرکانس های شعاعی،محیطی و طولی همراه با مود شیپ های مربوطه به دست آمده است.با افزایش تعداد جملات فرکانس های طبیعی بالاتر بررسی شده است. در ادامه با افزایش دما،تغیرات فرکانس های طبیعی و مود شیپ ها بررسی شده ، در انتها برای اعتبار سنجی، برای تکیه گاه ساده کلاسیک تنش محوری افزایش داده شده است و بار محوری را برای فرکانس طبیعی صفر، معادل کمانش یافته شده و دقت کار به دست آمده است.
میثم محمدی امین بهزاد قدیری
هدف از این رساله، بررسی رفتار ایروالاستیک بال سه بعدی در جریان گذرصوت با استفاده از روشی کارامد با دقت و هزینه محاسباتی مناسب است. برای این منظور روشی جدید بر مبنای مدل سازی رتبه کاسته برای محاسبات ایروالاستیسیته بال توسعه داده می شود. مدل سازی رتبه کاسته ایرودینامیکی بر اساس رویکرد مود ویژه و با استفاده از تحلیل اجزای مرزی جریان پتانسیل تراکم پذیر صورت می گیرد. در این روش میدان سرعت اغتشاشی ناپایا توسط یک معادله انتگرال مرزی برای بدست آوردن پتانسیل مجهول حل می شود. با فرمول بندی مسأله در شکل مقدار ویژه مدل رتبه کاسته ایرودینامیک بدست می آید. با کوپل کردن مدل ایرودینامیک به یک مدل دینامیک سازه مثل مدل تیر، مرزهای ناپایداری فلاتر با تحلیل مقدار ویژه کلاسیک روی معادلات کوپل سازه/سیال قابل محاسبه هستند. همچنین می توان با استفاده از حل حوزه زمان دستگاه معادلات ایروالاستیک پاسخ زمانی سازه بال به تحریکهای گوناگون را تعیین نمود. نتایج حاصل از بکارگیری مدل های رتبه کاسته ایرودینامیکی و ایروالاستیک در حالت های مختلف آزمایشی تطابق خوبی با نتایج معتبر عددی و تجربی نشان می دهند. به علاوه دستیابی به یک مدل ایروالاستیک مبتنی بر مدل رتبه کاسته ایرودینامیکی مود ویژه، با توجه به زمانبر بودن رویکردهای غیرخطی پیمایش زمانی که معمولاً برای تحلیل های ایروالاستیسیته در جریان گذرصوت استفاده می شوند بسیار مطلوب خواهد بود. چنین مدلی امکان شناسایی مرزهای پایداری را از طریق تحلیل مسأله ویژه کلاسیک بدون نیاز به روش های تکرارمبنا مانند p-k و v-g فراهم می سازد.
شاهرخ شمس محمد همایون صدر
طراحی و ساخت و به کارگیری پهپادهای (پرنده های هدایت پذیر از دور و از درون) نسل جدید، که به عنوان سکوهای استراتوسفری معروفند، از مباحث روز دنیا به شمار می رود. مهمترین مشخصه این پهپاد ها، وجود بالهای بلند و دارای نسبت منظری زیاد، سرعت پروازی کم و همچنین استفاده از مواد مرکب در ساختار سازه آنهاست. این دو موضوع باعث شده که رفتار آیروالاستیک این نوع پرنده ها بسیار مهمتر از رفتار دیگر هواپیماها باشد. تأثیر رفتار آیروالاستیک اینگونه هواپیماها بر هدایت و کنترل آنها بسیار موثر و تأثیرگذار است. تا جایی که در طراحی سیستمهای کنترل و هدایت آنها باید مسایل آیروالاستیسیته را درنظر گرفت. با توجه به اهمیت رفتار آیروالاستیک این پرنده ها، جهتگیری این رساله به سمت بررسی رفتار غیرخطی آیروالاستیک بال کامپوزیت این نوع هواپیماها درنظر گرفته شده است. در این فعالیت، نخست روابط حاکم بر سازه بال این پهپادها بر اساس فرضیه تیرهای نازک استخراج شده و سپس با اعمال معادلات آیرودینامیک تراکم ناپذیر، معادلات آیروالاستیک حاکم بر این سیستم به دست آمده است. همچنین چند روش برای حل این معادلات ارایه شده است. سپس با تهیه برنامه ای کامپیوتری، رفتار غیرخطی آیروالاستیک بال این پهپادها مورد بررسی قرار گرفته است. دراین خصوص، نخست برای اطمینان از صحت معادلات سازه، نتایج الگوی سازه ای غیرخطی تیر با نتایج مراجع و نرم افزارهای تحلیل سازه مقایسه و صحت روابط و برنامه کامپیوتری در این بخش اثبات و آنگاه، درستی برنامه تهیه شده برای بررسی رفتار آیروالاستیک بال ایزوتروپ و کامپوزیت و روش حل آن، نشان داده شده است. سپس برای بال نمونه، با خصوصیات مواد ایزوتروپ، رفتار آیروالاستیک خطی و غیرخطی بال مقایسه و برای الگوی غیرخطی نشان داده شده است که سرعت وقوع ناپایداری در بال براساس بزرگی تغییرمکان اولیه بال تغییر می کند و همچنین بال در سرعتهای پس از سرعت ناپایداری دچار پدیده نوسانات با دامنه محدود می شود. در انتها نیز رفتار آیروالاستیک غیرخطی بال ارتوتروپ به ازای تغییر زاویه الیاف بررسی و نشان داده شده است، تغییرات سرعت و فرکانس ناپایداری بسیار مشابه و وابسته به تغییرات خصوصیات سختی سازه در اثر تغییر زاویه الیاف است و همچنین به ازای زوایای مختلف الیاف، رفتار نوسانی متفاوتی از بال مشاهده می شود.
حسن حدادپور علی اکبر عنابستانی
مسئله برنامهریزی و سیاستگذاری مسکن مناسب و الگوی مطلوب برای ساکنان روستایی از دغدغههای برنامهریزان روستایی است. علیرغم تلاشهای صورت گرفته در مسیر تحول و توسعه مسکن روستایی کشور، این مسئله همچنان در اولویت برنامههای توسعه روستایی قرار دارد. در این نوشتار ابتدا با مروری بر مفهوم و جایگاه شاخصهای اجتماعی و اقتصادی مسکن روستایی و شناخت ویژگیهای مسکن روستایی دهستان کویر به تحلیل و ارزیابی، تاثیرات شرایط اجتماعی و اقتصادی خانوار های این دهستان بر الگوی مسکن، پرداخته شد. جامعه اماری، 7 روستا با جمعیتی بیش از 20 خانوار در دهستان بوده اند و حجم نمونه در این تحقیق از جامعه آماری با توجه به فرمول کوکران، تعداد 182 خانوار بدست آمد. روش تحقیق در این نوشتار، توصیفی تحلیلی است. در مطالعات میدانی برای جمع اوری داده از پرسشنامه استفاده شد و برای سنجش رابطه ها از همبستگی پیرسون و اسپیرمن و برای سنجش تاثیر متغیرها از رگرسیون بهره گرفته شد. با توجه به نتایج حاصل از پژوهش که میانگین الگوی مسکن روستایی منطقه و شرایط اقتصادی در حد متوسط(2.7) و شرایط اجتماعی در حد بالا(2.9) ارزیابی شد.در این منطقه می توان میزان کارایی برنامه های مسکن را به طور چشمگیری افزایش داد. و نظر به اینکه حدود 24 درصد واریانس مربوط به الگوی مسکن دهستان با شرایط اجتماعی ،شرایط اقتصادی و سن تبیین می شود. تداوم خدمات دهی به ان نیازمند برنامه ریزی مسکن به شیوه کاملا صحیح است تا در بلندمدت، منجر به ارائه یک الگوی مناسب مسکن روستایی شود.