منبع تحقیق : پایان نامه ارشد مهندسی مکانیک طراحی کاربردی: تحلیل دینامیکی تیر FGM بر مبنای تئوری تیموشنکو

با عنوان : تحلیل دینامیکی تیر FGM بر مبنای تئوری تیموشنکو

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.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی مکانیک – طراحی کاربردی

عنوان پروژه:

تحلیل دینامیکی تیر FGM بر مبنای تئوری تیموشنکو

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)

چکیده:

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

در این پروژه به بحث و مطالعه در مورد اثر بار دینامیکی بر روی یک تیر FGM و دو سر تکیه گاه ساده بر مبنای تئوری تیموشنکو می پردازیم.

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

مدلی که برای حدس تغییرات خواص ماده FGM انتخاب شده می باشد مدل (Power law) می باشد که در بخش های آینده درمورد این مدل بحث خواهد گردید.

اساس کار در به دست آوردن یک حل تحلیلی برای تیر FGM تحت بار دینامیکی می باشد، که حل های ارائه شده هم در حالت (steady state) و هم در حالت (transient) برای انواع بارگذاری های سینوسی و گسترده و متمرکز ارائه شده اند.

نتایج نیز برای یک تیر همگن در مورد فرکانس های طبیعی با حل های صورت گرفته شده توسط رائو مقایسه گردیده می باشد. همچنین در مورد حالت (steady state) تحت بار سینوسی نیز مقایسه صورت گرفته شده می باشد که در قسمت نتایج ذکر خواهد گردید.

همچنین در حالت (Transient) تحت بار متمرکز نیز مقایسه صورت گرفته شده می باشد. که در قسوت نتایج ذکر خواهد گردید.

سرانجام در قسمت نتایج برای حالات مختلف بارگذاری دینامیکی و مکانیکی یک تیر FGM مقادیر تنش و جابجایی ارائه شده می باشد.

مقدمه

با در نظر داشتن گسترش روزافزون تکنولوژی و نفوذ آن در عرصه صنعت، بهره گیری از روش ها و مواد گوناگون برای توجیح نیازهای صنعتی روزمره پیشرفت کرده می باشد.

با در نظر داشتن نیازهای گوناگون در عرصه صنعت سازه های مختلف را می توان با در نظر داشتن این نیازها طراحی نمود که یکی از این سازه ها، سازه هایی هستند که از مواد FGM ساخته شده اند.

مواد FGM که مخفف (Functionally graded material) می باشد موادی هستند که خاصیت آنها در داخل ماده با در نظر داشتن موقعیت آنها قابل تغییر می باشد.

در حقیقت یک ترکیبی از بهترین خواص سرامیک ها و فلزات باعث ایجاد اینگونه مواد می شوند به گونه کلی سفتی و قابلیت هدایت الکتریکی و همچنین قابلیت ماشینکاری فلزات از یک طرف و چگالی پایین و سختی و مقاومت بالا و همچنین مقاومت حرارتی سرامیک ها باعث شده می باشد که این گونه مواد مورد اهمیت قرار گیرند.

اینگونه خواص نیازهای بخش های مختلف صنعتی را برآورده می کند به گونه مثال در صنایعی نظیر اتومبیل سازی که در آن وزن کم و مقاومت بالا باعث افزایش راندمان سوخت و همچنین طول عمر بالا می گردد. یا در صنایع هوا و فضا و صنایع دفاعی اینگونه موارد کاربرد دارند.

به گونه مثال پوسته موتور راکت می تواند به صورتی ساخته گردد که داخل آن از یک ماده شکننده و خارج آن از یک فلز قوی و بین این دو ماده نیز ماده ای می باشد که خواص آن دارای یک شیب تدریجی و آهسته می باشد که همان بحث مواد FGM را مطرح می کند.

با تغییر درصد مقدار این مواد می توان به ماده ای که دارای خواص مورد نظر می باشد رسید.

متغیر بودن خواص یک ماده باعث کاهش تنش های حرارتی و تنش های پسماند و ضریب متمرکز تنش می گردد.

موجود نبودن هرکدام از مواد تشکیل دهنده FGM باعث ایجاد گسیختگی در جسم تحت بعضی از شرایط بارگذاری می گردد که این بارگذاری ها می توانند استاتیکی، دینامیکی و حرارتی باشند. که این گسیختگی با شروع ترک ها در ناحیه بین دو ماده (INTERFACE) و گسترش آن به سمت قسمت ضعیف تر جسم ایجاد می شوند. با تغییر ضرایب (THERMAL EXPANSION) مواد تنش های حرارتی ایجاد می شوند.

در حقیقت تفاوت این گونه مواد با مواد کامپوزیت این می باشد که هنگامی که نسبت حجمی در سراسر یک کامپوزیت 1 باشد آنگاه آن ماده FGM خواهد بود.

اگرچه تکنولوژی ساخت این مواد دوران شروع رشد خود را سپری می کند اما به دلیل مزایای بهره گیری از این مواد، کوشش های بسیار زیادی در جهت ساخت آنها صورت گرفته شده می باشد.

با در نظر داشتن اینکه روز به روز بهره گیری از این مواد در صنایعی نظیر هوا و فضا، اتومبیل سازی و همچنین در صنعت داروسازی گسترش پیدا کرده می باشد، روش های جدیدی برای طراحی و تحلیل ساختارهایی که از این گونه مواد ساخته شده اند توسعه یافته می باشد.

اگرچه مواد FGM دارای خاصیت ناهمگنی زیادی هستند اما می توان تغییرات خواص آنها را در جسم به صورت بسیار آرام در نظر گرفت که این مسئله کمک به بدست آوردن حل تحلیلی و همچنین حل عددی می کند.

فصل اول: تاریخچه و مطالعه مدل تغییرات خاصیت ماده FGM

1-1- تاریخچه

کارهای صورت گرفته شده در ارتباط با مواد FGM را می توان از دو دید مطالعه نمود یکی کارهای صورت گرفته شده در ارتباط با تعیین نوع تابعی می باشد که ثابت های ماده را مشخص می کند و دیگری کارهای صورت گرفته شده در ارتباط با حل اینگونه مسائل تحت بارگذاری مشخص می باشد که با در نظر داشتن پروژه تعریف شده بیشتر به سراغ تاریخچه حل مسائل دینامیک می رویم. در ارتباط با به دست آوردن یک دید کلی از این مواد [Suresh and Mortensen[1 معرفی بسیار کاملی را از این مواد ارائه کرده اند.

[Aboudi et al[2-4 تئوری میکرومکانیک مرتبه بالا (HIGHER ORDER) برای مواد (FGMS(HOTFGM را توسعه داد که این کار باعث گردید که اثرات LOCAL و GLOBAL به یکدیگر ارتباط پیدا بکنند. بعدها این تئوری توسط [Pindera[5 و Aboudi به مسائلی که دارای لبه های آزاد می باشند توسعه داده گردید. [Dunn[6 و Pindera با بهره گیری از روش اجزاء محدود تئوری (Higher order) برای مواد FGM را ارزیابی کردند و آنها به این مسئله پی بردند که نتایج حاصل از تئوری (HOTFGM)  با نتایج حاصل از تئوری (FE) مطابقت دارد. سپس [Sankar[7,8 و Marrey اثر تغییرات تنش را در یک کامپوزیت که از سلول های بسیار بزرگ در مقایسه با ضخامت ورق تشکیل شده می باشد مطالعه کردند که نتایج این کار برای محاسبه ضرایب سختی یک ورق از طریق مدل میکرومکانیک بهره گیری گردید. در حقیقت به جای بهره گیری از ثابت های الاستیک هموژن برای یک ورق کامپوزیت از این ضرایب بهره گیری گردید. تخمین های بسیار زیادی برای مدل کردن تغییرات خواص در مواد GM ارائه شده می باشد که می توان به [17,1] تصریح نمود که این مراجع به بحث و مطالعه در ارتباط با یافتن تابع مناسب پرداخته اند.

در حقیقت برای یافتن این توابع محدودیت هایی وجود دارند که به گونه مثال این توابع بایستی پیوسته و همچنین ساده و دارای قابلیت نشان دادن انحناء هم تقعر به سمت پایین و هم تقعر به سمت بالا را داشته باشد برای مطالعه بهتر به [17] مراجعه گردد.

در این پروژه به دو نوع از تغییرات تصریح شده می باشد که این دو نوع تغییر تمام حالت های تحلیلی دیگر را پوشش می دهد.

قانون تابع نمائی که این بسیار معمول بوده و در مطالعه مسائل شکست مواد FGM از این حدس بهره گیری می گردد. و دیگری حدس به صورت تابع توانی (POWER LAW) می باشد که تمام خواص مطلوب را ارضاء می کند که در این پروژه خواص ماده با در نظر داشتن این حدس مورد تحلیل قرار می گیرد البته در مورد این دو حدس در قسمت فرمولاسیون توضیح داده خواهد گردید.

تعداد صفحه : 163

قیمت : شش هزار تومان

 

***

—-

پشتیبانی سایت :       

———-          [email protected]