دانلود فرمت word : پایان نامه ارشد مهندسی مکانیک طراحی کاربردی: تحليل استاتيكي و ديناميكي تير کامپوزيت ترمو پيزوالاستيك

با عنوان : تحلیل استاتیکی و دینامیکی تیر کامپوزیت ترموپیزو الاستیک با فرض تیموشنکو و روش اجزای محدود

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 اسلامي

واحد تهران جنوب

دانشكده تحصيلات تكميلي

“M.SC” پایان نامه براي دریافت درجه کارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك – طراحي کاربردي

عنوان:

تحليل استاتيكي و ديناميكي تير کامپوزيت ترمو پيزوالاستيك با فرض تيموشنكو و روش اجزای محدود

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

بهره گیری از سازه های جدید پیشرفته و سیستم های ترمو الکترومکانیکی مانند سیستم های با دقت بالا، سیستم های میکروترمو الکترومکانیکی، سنسورهای گسترده و سیستم های کنترل دقیق و غیره در سال های اخیر به یکی از شاخه های اصلی فعالیت های پژوهش و توسعه تبدیل شده می باشد. به کارگیری سیستم ها و دستگاه های جدید فوق می تواند انقلاب تکنولوژیک عظیمی در صنایع مدرن ایجاد کرده و به گونه مستقیم یا غیرمستقیم حیات بشر را مورد تأثیر قرار دهد. امروزه مسلم شده می باشد که در جستجو و تحقیقات برای تکنولوژی های جدید و خلاقانه فن آوری ترمو پیزوالکتریک به گونه گسترده ای در زمینه های مختلف صنعتی از میکرو سنسورهای نازک گرفته تا سازه های عظیم فضایی کاربرد داشته و علاوه بر آن کاربردهای صنعتی قدیمی تر مثل میکروموتورها و سنسورها و غیره نیز جایگاه ویژه خود را دارند. به گونه عام مدل های آزمایشگاهی از نظر هزینه و شکل و اندازه و غیره محدود و تا حدودی بامطمئن هستند. مدل های تئوریک می توانند عمومی تر باشند اما روش های تحلیلی نیز به اشکال و شرایط مرزی نسبتا ساده محدود می شوند. به همین دلیل می باشد که حل المان محدود به مقصود مدلسازی و تحلیل محیط های پیوسته ترمو پیزو الکتریسیته بسیار ضروری و مفید به نظر می رسد.

در این پایان نامه کوشش کرده ام، در فصل اول به صورت اختصار سازه های باهوش و تاثیر حرارت بر آنها و همچنین اختصار ای از مقالات معتبر، جدیدترین مطالب علمی و تحقیقات انجام شده در این زمینه را مورد مطالعه قرار دهم.

در فصل دوم، در قسمت اول تاریخچه مختصری از پیزوالکتریسیته آورده شده می باشد. در قسمت دوم شناخت مواد پیزوالکتریک، پیروالکتریک، فروالکتریک، ترمو پیزوالکتریک و منشاءهای ایجاد قطبش آورده شده می باشد.

در فصل سوم، در قسمت اول نقطه شروع معادلات ساختاری یک بعدی الکترواستاتیک آورده شده می باشد. در قسمت دوم معادلات ساختاری عمومی ترمو پیزوالاستیسیته از قوانین ترمودینامیک استخراج شده می باشد. در قسمت سوم معادلات ساختاری پیزو الکتریسیته خطی و ماتریس های ساده شده کوپل مربوط به کریستال های متقارن آورده شده می باشد. در قسمت چهارم معادلات ترمو پیزوالاستیسیته در شرایط حرارتی کوپل و غیرکوپل مدار بسته، دو سیستم کنترلی، کنترل تناسبی و کنترل سرعت منفی و نیز قوانین حاکم بر جسم ترمو پیزوالاستیک آورده شده می باشد.

در فصل چهارم، اصول و فرمولاسیون حاکم بر تیر مرکب ترمو پیزوالاستیک با فرض تیموشنکو با بهره گیری از اصل کار مجازی همیلتون و در نظر گرفتن فرضیه خطی ترمو پیزوالکتریسیته با بهره گیری از سیستم های کنترلی، کنترل سرعت منفی و کنترل تناسبی آورده شده می باشد.

در فصل پنجم، معادلات حاکم بر تیر مرکب ترمو پیزوالاستیک تیموشنکو برحسب ترم های تغییر مکان و بی بعدسازی آنها و بهره گیری از روش گلرکین مدل المان محدود تیر تیموشنکو و نیز روش حل معادلات در بعد زمان را براساس روش نیومارک توضیح داده شده آورده شده می باشد.

در فصل ششم به حل کامپیوتری با بهره گیری از روش نیومارک و به بحث و نتیجه گیری حاصل از حل با شرایط مختلف پرداخته شده می باشد.

فصل اول: مقدمه و مروری بر تحقیقات گذشته

1-1) مقدمه

ساختار کامپوزیت مواد هوشمند، توانایی ترکیب تراکم پایین و خواص مکانیکی و حرارتی بالای مواد کامپوزیت همراه با توانایی تفکیک ناپذیر مواد هوشمند در حس و تطبیق خود با محیط را فراهم می کند. پس بهره گیری از ساختار هوشمند، به گونه چشمگیری توانای بهبود کارایی سازه های فضایی را فراهم می کند. سازه های هوشمند از سازه های متداول، به وسیله المان های حسگر و محرک کنترل می گردد را می توان تشخیص داد. یک نمونه بهره گیری از سازه هوشمند، حسگرهای بهره گیری شده برای کنترل سلامتی عکس العمل مکانیکی سازه در اثر تغییرات جابه جایی ها، کرنش ها و یا شتاب ها می باشد. به این ترتیب که واکنش نامطلوب یا نامساعد سازه در حسگرها دریافت می گردد و یک کنترل کننده ورودی مناسب را به عملگردها می دهد و عملگرها به این ورودی واکنش نشان می دهند و تولید یک واکنش مکانیکی مطابق تغییر ایجاد شده در سازه می کنند، که سود بخش تر یا حالت قابل قبول تری می باشد.

توانایی مواد هوشمند در حس کردن و با محیط وفق دادن، باعث شده در محدوده وسیعی شامل میرا کردن ارتعاش سازه های هوای، کنترل صدای روتور هلیکوپتر، کنترل پل ها، کنترلی شکل خرپاهای فضایی بزرگ، کنترل ائیروالاستیک پرو از اجزای هوای، کنترل لرزش ساختمان ها و غیره کاربرد داشته باشند.

کرالی در سال 1993 و لوئی در سال 1997، پژوهش کاملی از حالت جاری سازه های هوشمند برای کاربردهای فضایی انجام دادند.

مواد مختلف متفاوتی را می توان هم به عنوان المان حسگر و هم عملگر در سازه های کاربردی هوشمند مورد بهره گیری قرار داد. بستگی به مواد ویژه انتخاب شده، المان های حسگر و عملگر از طریق الکتریک، مگنتیک، حرارت یا انرژی نور کنترل می شوند.

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

ماده بعضی از عملگر و حسگرهای معمول شامل: مواد پیزوالکتریک، آلیاژهای حافظه شکل، فیبر نوری، مواد الکترواسترکتیو و مواد مگنتو استرکتیو می باشند که فقط مواد پیزوالکتریک دارای توانایی منحصر به فردی می باشند که هم به عنوان حسگر و عملگر کاربرد دارند.

چسباندن یا لایه گذاری تکه های زیادی از این مواد در سازه ها، امکان حس کردن کرنش ها و اعمال تنش برای کنترل آنها را به خوبی فراهم می کند. با در نظر داشتن ابعاد کوچک آنها، تعداد زیادی از آنها را می توان در سازه ها مورد بهره گیری قرار داد بدون اینکه جرم سازه به میزان قابل توجهی زیاد گردد.

از دیگر مزایای مواد پیزوالکتریک که کمک می کند به شناخت محبوبیت گسترده آنها شامل: ادغام ساده در سازه ها، به آسانی می توان پیزوپلیمرها و پیزوسرامیک ها را به صورت تجاری تهیه نمود و نیز تبحر بهره گیری از این مواد از کاربردهای قبلی در مبدل ها افزایش یافته می باشد.

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

در این پروژه کوشش شده می باشد تاثیر میدان های الکتریکی، حرارتی و مکانیکی در تیرهای مرکب ترمو پیزوالاستیک مورد مطالعه واقع گردد. پس قبل از اینکه این مواد در ساختارهای هوشمند بهره گیری شوند، تمام مشخصه های کوپل شده مکانیک، الکتریک و حرارت مواد هوشمند بایستی مشخص شده باشد. به همین مقصود تحقیقات وسیعی از سال 1980 در مورد مطالعه کردن هردو حالت حسگر و عملگر مواد هوشمند انجام شده می باشد.

2-1) آشنایی مختصر با سازه های هوشمند

در دو دهه گذشته، حوزه مورد بحث مواد ساختارهای هوشمند، شاهد رشد شگرف در پژوهش و توسعه تجارب بوده می باشد. همایش های بیشمار، سمینارها، کارگاه ها، کتب و ژورنال هایی هست که به مواد و سازه های هوشمند اختصاص یافته می باشد و این پیشرفت و ترقی بر این گواه استوار می باشد. وسعت این مقالات موید ملاحظاتی خاص در مورد ماهیت مربوط به رشته علمی فوق الذکر می باشد. فیزیکدان ها، ریاضیدان ها و مهندسین مکانیک همگی درگیر توسعه و پیشرفت قسمتی از مواد و سازه های هوشمند می باشند.

یک دلیل برای این فعالیت آن می باشد که شاید ساختن انواع مطمئن تری از سازه ها و سیستم های با قابلیت سازگاری و یا اصلاح برای تغییر شرایط عملیاتی ممکن گردد. فائده وارد کردن این نوع مخصوص از مواد درون سازه ها آن می باشد که می توانند با دریافت و تحریک کرنش ها به گونه مستقیم در مکانیزم مناسب قسمتی از سازه ها را به کار اندازند.

مفهوم تکنولوژی این نوع از مواد بی اندازه گسترده می باشد. آگاهی سازه ها از سلامت خود، کنترل از دو ویژگی مفید در عملکرد پردازش فرآیند دیده بانی؛ ارتعاشات محدود شده و کنترل شده و کاربردهای درمانی تنها از این موارد می باشند. در ابتدای قرن بیست و یکم، ما در حال به دست آوردن تجارب و پژوهش در مورد نسل بعدی از مواد هوشمند سیستم های سازه ای هستیم. نسل بعدی از سیستم های مواد هوشمند دارای خصایص حرارتی، الکتریکی، گشتاور مکانیکی، تابع سازی، هوشمند و کوچک سازی (اندازه های کمتر از نانومتر) خواهند بود. با ظهور این نسل از مواد، قابلیت اطمینان و بی نقصی این سیستم ها آنها را مناسب بحث روز می کند. این سیستم ها در شرایط متنوعی کار می کنند آنها تمام طیف های مغناطیسی، الکتریکی، مکانیکی و حرارتی را پوشش می دهند. این شرایط می تواند از درجه حرارت های خیلی پایین تا خیلی بالا تغییر کند و در فشارهای پایین، فشارهای بالا، سطح بسیار خیلی کم تا بسیار زیاد، سطح کرنش پایین تا سطح کرنش بالا و میدان های الکتریکی و مغناطیسی کم تا زیاد نیز تغییر می کند. بعضی از محیط های عملیاتی مانند حرارت ایرادات جدی در طراحی و نگهداری سیستم های سازه ای هوشمند ایجاد می کنند. مطالعه آزمایشی در مورد مواد هوشمد و سیستم های سازه ای به هرحال ممکن می باشد پرهزینه باشد و پس بایستی با روش های مختلف، نخست تئوری حاکم بر آن کامل گردد.

تعداد صفحه : 241

قیمت : شش هزار تومان

 

***

—-

پشتیبانی سایت :       

———-          serderehi@gmail.com