دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
“M.Sc” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک – طراحی کاربردی
عنوان :
کمانش حرارتی ورق های مستطیل شکل ساخته شده از مواد تابعی با خواص وابسته به درجه حرارت
چکیده
تحلیل کمانش حرارتی یک صفحه مستطیل شکل ساخته شده از مواد تابعی بدون نقص اولیه و با خواص پایداری و سازگاری صفحه بدون ˛ وابسته به درجه حرارت در این پروژه بررسی شده است .معادلات تعادل نقص اولیه بر اساس تئوری کلاسیک به دست آمده اند .فرض شده است خواص مکانیک ی صفحه در طول تبعیت میکنند.این خواص وابسته به درجه حرارت محیط نیز Reddy ضخامت صفحه از قانون هستند. صفحه در معرض افزایش دمای غیر خطی در طول ضخامت قرار دارد .معاد لات حاصل برای به دست آوردن دمای بحرانی به کار رفته اند و نتایج با نتایج ارائه شده در مقالات آ قای دکتر اسلامی برای صفحه بدون نقص اولیه و بدون وابستگی خواص به درجه حرارت مقایسه شده است.
مقدمه:
عضوهای سازه ای و اجزای ماشین بر اساس سه مشخصه انتخاب میشوند :استحکام , سفتی و پایداری.در برخی از سیستم های سازه ای پایداری بسیار مهم است.
پدیده ناپایداری ساز ه ای در وضعیت های متعددی تحت تنش فشاری،حرارتی و یا هر دو رخ میدهد.ورق های نازک اگرچه بارهای کششی را به خوبی تحمل میکنند، در انتقال بارهای فشاری بسیار ضعیف اند .تیرهای باریک که به صورت جانبی مهار نشده باشند می توانند به اطراف بپیچند و تحت بار اعمالی در هم بش کنند.مخزن های تحت خلاء و نیز بدنه زیر دریایی ها اگر درست طراحی نشده باشند تحت
فشار خارجی به شدت دچار اعوجاج می شوند و شکل هایی پیدا می کنند که با شکل اولیه آنها بسیار متفاوت هستند .وقتی لوله ای جدار نازک در معرض گشتاور ویا فشار داخلی قرار گیرد مانند دستما ل خارجی چروکیده می شود.
پوسته نازک موشک ها در برخی از مراحل احتراق تحت بارهای فشاری شدید قرار میگیرد .این مسائل از لحاظ طراحی مهندسی بسیار مهم هستند .به علاوه پدیده های کمانش و یا چروکیدگی درعضو های تحت بار به صورت ناگهانی ایجاد می شوند .به همین سبب بسیاری از شکست های ناشی از ناپایداری سازه ای عجیب و بسیار خطرناک است .بررسی کمانش در سازه های ساخته شده از مواد جدید از قبیل مواد تابعی توجه زیادی را به خود معطوف کرده است.
در سالهای اخیر TANIGAWA حل یک بعدی حرارت را برای صفحه غیر هموژن در حالت گذرا به دست آورده است. فرمولاسیون تحلیلی و حل عددی تنش های حرارتی و تغییر شکل ها برای پوسته های ساخته شده از مواد تابعی تحت بارگذاری حرارتی ناشی از سیال توسط TAKEZONO انجام گرفته است. ارتباط بین حل های خمشی تئوری صفحه کلاسیک و تئوری صفحه مرتبه اول برای صفحات دایره ای ساخته شده از مواد تابعی توسط REDDY صورت گرفته است. پخش امواج مکانیکی و حرارتی در اثر افزودن حرارت در این مواد را SUMI مطالعه کرده است. جواهری و اسلامی کمانش حرارتی و مکانیکی صفحات مستطیل شکل ساخته شده از مواد تابعی را براساس تئوری کلاسیک صفحه گزارش داده اند. آنها با استفاده از روش انرژی به حل مورد نظر دست یافته اند. همچنین آنها با استفاده از جابجایی مرتبه بالا کمانش حرارتی این مواد را بررسی کرده اند. آنها با حل دستگاه پنج معادله پایداری نیروهای کمانش را محاسبه کرده اند. نجفی زاده و اسلامی پایداری ترموالاستیک صفحات دایره ای ساخته شده از مواد تابعی را بررسی کرده اند. MA و WANG با بکارگیری تئوری مرتبه سه تغییر شکل برشی صفحات خمش متقارن و مسائل کمانش صفحه دایره ای شکل ساخته شده از مواد تابعی را بررسی کرده اند.
SHEN رفتار پس کمانش پوسته های استوانه ای با خواص وابسته به دما بررسی کرده است. تحلیل سه بعدی کمانش حرارتی بر روی مواد تابعی با روش اجزا محدود توسط NA و KIM انجام شده است. پاسخ دینامیکی ترموالاستیک صفحات و استوانه های ساخته شده از مواد تابعی توسط REDDY و CHIN مطالعه شده است. حل دقیق تنش های حرارتی و انبساط حرارتی برای حرارت یکنواخت در استوانه ای از مواد تابعی به وسیله ZIMMERMAN و LUTZ بررسی شده است. تحلیل کمانش سازه های مواد تابعی به صورت گسترده صورت نگرفته است. فرمولاسیون پایداری صفحات مواد تابعی توسط BIRMAN انجام گرفته است. پایداری پوسته های استوانه ای مواد تابعی تحت بارگذاری هارمونیک محوری را NG انجام داده است. تحلیل کمانش حرارتی صفحه نازک مستطیل مواد تابعی مبنی بر تئوری کلاسیک صفحه را WU بررسی کرده است. معادلات پایداری خطی با بکارگیری روش تعادل بحرانی را WU LANHE مطالعه کرده است. اخیرا اسلامی و شریعت کمانش مواد تابعی تحت بارگذاری فشاری درون صفحه براساس تئوری مرتبه اول صفحه ارائه داده اند. کمانش حرارتی و مکانیکی صفحات نازک تابعی با استفاده از تئوری مرتبه سوم و کاهش پنج معادله پایداری به دو معادله به وسیله اسلامی و شریعت انجام شده است. BIRMAN کمانش صفحات FGM تحت فشار غیرمحوری را بررسی کرده است. جواهری و اسلامی با استفاده از تئوری کیرشهف صفحات نازک تحلیل کمانش حرارتی و مکانیکی صفحات FGM را مطالعه و بررسی کرده اند. در حالی که کار WU بررسی تاثیر شکل برشی بر روی کمانش حرارتی بوده است. اسلامی و نجفی زاده پایداری حرارتی صفحات دایره ای FGM را ارائه داده اند. این مساله قابل مشاهده است که بسیاری از پژوهش ها بر روی ارزیابی بار بحرانی کمانش حرارتی و مکانیکی صفحات دایره ای / مستطیلی FGM با استفاده از تئوری تغییر شکل کوچک صورت گرفته است. ورق های به طور عمومی در طول ضخامت به دلیل تغییرات خواص ماده در ضخامت نامتقارن هستند. گذشته از این تغییرات بار حرارتی در این قبیل مواد در طول ضخامت غیرمتقارن است بنابراین نوع ناپایداری انشعاب در مسیر تعادل متفاوت از صفحات هموژن است.
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند