دانلود فایل پژوهش: پایان نامه ارشد مهندسی مکانیک طراحی کاربردی: كمانش پوسته هاي كروي كم عمق FGM با ماده وابسته به دما

با عنوان : کمانش پوسته های کروی کم عمق FGM با ماده وابسته به دما

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

دانشگاه آزاد اسلامي

واحد تهران جنوب

دانشكده تحصيلات تكميلي

“M.Sc.” پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك – طراحي كاربردي

عنوان:

كمانش پوسته هاي كروي كم عمق FGM با ماده وابسته به دما

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

چكيده

هدف اين پايان نامه، يافتن بار بحراني كمانش و تحليل پايداري پوسته هاي نازك كروي كم عمق از جنس FGM با تكيه گاه ساده و خواص مكانيكي وابسته به دما تحت بارگذاري ترمومكانيكي می باشد. ماده FGM در نظر گرفته شده براي پوسته از نوع فلز- سراميك با كسر حجمي تواني می باشد به طوري كه خواص آن در راستاي ضخامت پوسته به صورت تدريجي از فلز خالص در سطح دروني به سراميك خالص در سطح بيروني تغيير مي يابد. خواص مكانيكي فلز و سراميك وابسته به دما فرض گرديده اند. آغاز، تابع انرژي پتانسيل كل محاسبه مي گردد. سپس، با بهره گیری از نظريه مرتبه اول پوسته ها Love-Kirchhoff، روابط سينماتيك Donnell-Mushtari-Vlasov و قانون هوک، انرژي پتانسيل كل به صورت تابعي از مؤلفه هاي تغييرمكان صفحه مياني در مي آيد. بر اساس معيار انرژي پتانسيل كمينه براي مسائل استاتيكي و با در نظر داشتن اصول حساب تغييرات، با كمينه سازي تابع انرژي پتانسيل كل توسط روابط Euler، معادلات تعادل حاصل مي گردد. با بهره گیری از معيار مجاور تعادل و با ايجاد نمو مجازي بسيار كوچكي در مؤلفه هاي تغييرمكان صفحه مياني و جايگذاري آنها در معادلات تعادل و حذف جملات مربوط به آن روابط، معادلات پايداري بدست مي آيد. جواب هاي تحليلي تقريبي تك- جمله اي كه شرايط مرزي مفروض را ارضا مي كنند، براي مؤلفه هاي تغييرمكان صفحه مياني در نظر گرفته مي گردد. براي كمينه سازي خطاهاي اين تقريب از روش Galerkin بهره گیری مي گردد. براي ايجاد كمانش، دترمينان ماتريس ضرايب معادلات حاصل از به كارگيري روش Galerkin بايد صفر باشد كه با حل آن بار بحراني كمانش محاسبه مي گردد. نتايج تحليلي براي بارگذاري هاي متفاوت كه عبارت می باشد از فشار هي درواستاتيك خارجي و افزايش يكنواخت دما و تركيب آنها بدست مي آيند. نتايج حاصل با اطلاعات موجود در ادبيات اعتبارسنجي و مقايسه مي گردد.

مقدمه

در سا لهاي اخير با رشد روزافزون و شتابان صنايع مختلف و پيشرفته تر شدن دستگاه هاي صنعتي و توسعه موتورهاي پرقدرت صنايع هوافضا، توربين ها و راكتورها و ديگر ماشين ها نياز به موادي با مقاومت حرارتي بالا و مقاوم تر از لحاظ مكانيكي احساس شده می باشد. در سال هاي قبل در صنا يع هوافضا از مواد سراميكي خالص جهت پوشش و روكش قطعات با درجه كاركرد بالا بهره گیری مي گردید. اين مواد عايق هاي بسيار خوبي بودند ولي مقاومت زيادي در برابر تنش هاي پسماند نداشتند. تنش هاي پسماند در اين مواد مشكلات زيادي مانند ايجاد حفره و ترك مي نمود. بعدها براي رفع اين مشكل از مواد مركب لايه اي بهره گیری گردید. تنش هاي حرارتي در اين مواد نيز موجب پديده لايه لايه شدن مي گرديد. با در نظر داشتن اين مشكلات طرح ماده اي مركب كه هم مقاومت حرارتي و مكانيكي بالا داشته و هم مشكل لايه لايه شدن نداشته باشد، ضرورت پيدا كرد.

FGM ها موادي مركب با ريزساختار ناهمگن مي باشند، كه خواص مكان يكي آنها بطور ملايم و پيوسته از يك سطح جسم به سطح ديگر آن تغيير مي كند. نوع رايج آن تركيب پيوسته اي از سراميك و فلز مي باشد. اين مواد از اختلاط پودر فلز و سراميك بدست مي آيند. تغيير فلز و سراميك از يك سطح به سطح ديگر كاملاً پيوسته مي باشد؛ به گونه اي كه يك سطح از جنس سراميك خالص و يك سطح، فلز خالص می باشد. بين دو سطح، تركيب پيوسته اي از هر دو ماده مي باشد. خواص مكانيكي نيز با در نظر داشتن نوع تركيب تغييرات پيوسته اي در جهت ضخامت دارد. ماده ساختاري سراميك به علت ضريب انتقال حرارت كم و مقاومت زياد پیش روی دما، درجات حرارت بسيار بالا را تحمل كرده و ماده ساختاري فلز انعطاف پذيري لازم را فراهم مي كند. بعلاوه، اختلاط سراميك و فلز با تغييرات پيوسته از يك سطح تا سطح ديگر در يك سازه به آساني قابل ساختن مي باشد. به علت تغييرات پيوسته خواص مكانيكي، مشكلات عدم پيوستگي كه در سازه هاي مركب لايه اي هست؛ در مواد FGM به وجود نمی آید. این مواد آغاز براي ايجاد سپر حرارتي و پوشش هاي عايق حرارتي در سازه هاي مختلف توليد شدند. مزيت بهره گیری از اين مواد، اين می باشد كه قادر به تحمل درجات حرارت بسيار بالا و اختلاف درجه حرارت بسيار بالا بوده و مقاوم پیش روی خوردگي و سايش مي باشند و همچنين مقاومت بالايي پیش روی شكست دارند. در حال حاضر از اين مواد براي سازه هايي كه پیش روی درجات حرارت بالا بايد مقاوم باشند، بهره گیری مي گردد. از نكات بسيار برجسته اين مواد، امكان بهينه سازي تغييرات تنش در آنها با تغيير مناسب پروفيل تغييرات مواد ساختاري می باشد. تا مدت ها افزايش يكنواختي در ريز ساختارها مورد توجه بود تا بدين وسيله خصوصيات ماده بهبود يابد. حال آنكه امروزه، مواد FGM همراه با غيريكنواختي هاي فضايي كه عمداً در آنها ايجاد مي گردد، محبوبيت زيادي در محي طهاي با دماي بالا كسب نموده اند. اين مواد با در نظر داشتن پيوستگي تركيب مواد تشكيل دهنده، داراي خواص مكانيكي مؤثرتري نسبت به مواد مركب لايه اي مي باشد.

مواد FGM در ساخت صفحات و پوسته هاي مخازن، راكتورها، توربين ها و ديگر اجزاي ماشين ها و هواپيماها و فضاپيماها كاربرد زيادي دارند، زيرا اين قطعات آمادگي بالايي جهت واماندگي ناشي از كمانش حرارتي دارند. از ديگر مزاياي مواد FGM نسبت به مواد مركب لايه اي، عدم گسستگي در محل اتصال لايه ها مي باشد؛ زيرا همانطور كه گفته گردید در مواد FGM تركيب سراميك و فلز پيوسته مي باشد.

در سال هاي اخير، مطالعات بر روي سازه هاي FGM از جذابيت ويژه اي برخوردار بوده می باشد. از ديرباز پژوهش هاي بسياري بر روي كمانش پوسته ها به انجام رسيده اما تحقيقات بر روي كمانش مكانيكي و حرارتي پوسته هاي FGM كم می باشد و آغاز آن به سال 2003 برمي گردد.

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

تعداد صفحه : 88

قیمت : شش هزار تومان

 

***

—-

پشتیبانی سایت :       

———-          serderehi@gmail.com