۷ نتیجه برای تئوری مرتبه بالا
کرامت ملک زاده فرد، محسن رضائی حسن آبادی، مصطفی لیوانی،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این تحقیق بهینه‌سازی تک هدفی و چند هدفی ورق ساندویچی انحنادار با رویههای کامپوزیتی و هسته‌ی روغن اثرپذیر مغناطیسی برای بیشینه کردن ضریب استهلاک مودال اول و کمینه کردن جرم با استفاده از الگوریتم ژنتیک برای ورق با حالت‌های تک انحنایی و دوانحنایی انجام شده است. ورق ساندویچی مورد بررسی در این تحقیق بصورت انحنادار و دارای شرایط تکیه‌گاهی ساده می‌باشد. برای استخراج معادلات حرکت حاکم بر سیستم که منجر به یافتن توابع هدف بهینه‌سازی می‌شود، برای اولین بار از تئوری مرتبه بالای بهبود یافته‌ی ورقهای ساندویچی و اصل همیلتون استفاده شده است. ضخامت رویهها، ضخامت هسته، زوایای الیاف و شدت میدان مغناطیسی به عنوان متغیرهای بهینه‌سازی در نظر گرفته شده است. در حالت تک هدفی مقادیر بهینه محاسبه شده و نتایج حاصل نشان از تمایل سازه به داشتن رویه‌هایی نازک و هسته ضخیم دلالت دارد که از نظر فیزیکی هم درست به نظر می‌رسد، چون روغن اثرپذیر مغناطیسی در هسته قرار گرفته و اثر قابل توجهی در افزایش ضریب استهلاک مودال دارد. در حالت دو هدفی جوابهای بهینه به صورت مجموعه ای از نقاط که یک جبهه پرتو را تشکیل می دهند حاصل شده است. در نهایت برای اولین بار در این زمینه، نقاطی بر اساس روش تاپسیس از بین مجموعه نقاط بهینه انتخاب شده‌اند و مشاهده شده است که در حالت مشابه از لحاظ ابعاد و جرم، ضریب استهلاک مودال در ورق دو انحنایی بیشتر از ورق تک انحنایی می‌باشد.
سهیل داریوشی، مجتبی صدیقی،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله تئوری غیر خطی مرتبه بالای سازه های ساندویچی برای تحلیل رفتار یک تیر ساندویچی تحت بارگذاری استاتیکی ارائه شده است. در این تئوری، با فرض تغییر شکل‌های بزرگ برای کلیه اجزای سازه ساندویچی، روابط سینماتیکی رویه ها و هسته بر اساس تانسور کرنش گرین نوشته شد. در تئوری ارائه شده، رویه ها به صورت تیر تیموشنکو و هسته به صورت یک جسم دوبعدی که می تواند در راستای ضخامت فشرده شود، مدلسازی گردید. پس از ارائه فرمول بندی، معادلات با استفاده از اصل مینیمم انرژی پتانسیل استخراج و با بکارگیری روش نیوتن- رافسون حل شد. به منظور ارائه یک مثال با استفاده از این تئوری، نتایج مربوط به بارگذاری خمش سه نقطه ای برای یک تیر ساندویچی محاسبه گردید. البته به منظور مقایسه بهتر، نتایج مربوط به تحلیل خطی نیز ارائه شد. در قسمت تجربی، تیرهای ساندویچی با رویه های کامپوزیتی و هسته های از جنس لانه زنبوری نومکس با طول های کوتاه و بلند ساخته شدند و تحت آزمون خمش سه نقطه ای قرار گرفتند. مقایسه نتایج حاصل از حل تحلیلی با نتایج حاصل از آزمونهای تجربی نشان داد که تئوری غیر خطی ارائه شده پیش بینی های بهتری از رفتار تیر ساندویچی را نسبت به تئوری خطی ارائه می‌کند. همچنین مشاهده شد که میزان خطای تحلیل خطی با افزایش طول تیر افزایش می یابد. بعلاوه در یک مطالعه پارامتری تاثیر پارامترهای هندسی مانند طول تیر، ضخامت رویه و ضخامت هسته بر میزان اختلاف بین تحلیل خطی و غیر خطی مورد بحث و بررسی قرار گرفت.
مرتضی قاسمی، عبدالرحمان جامی الاحمدی،
دوره ۱۵، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله، کمانش ورق مستطیلی چند لایه‌ای از جنس مواد مدرج تابعی و مواد همسانگرد عرضی با دو لایه پیزوالکتریک در بالا و پایین در حالت های مدار باز و مدار بسته مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات تعادل حاکم بر ورق بر پایه تئوری مرتبه بالای تغییر شکل برشی و عمودی، با استفاده از اصل حداقل انرژی پتانسیل و معادله ماکسول بدست آمده اند. در حوزه حل الکتریکی به منظور بررسی اثر لایه‌های پیزو الکتریک، معادله ماکسول به عنوان معادله مورد نیاز برای متغیرهای الکتریکی بکار برده شده است. با استفاده از معیار تعادل همسایگی، معادلات پایداری حاکم بر ورق استخراج شده اند. معادلات حاصل با فرض تکیه گاه ساده روی هر چهار لبه ورق به صورت تحلیلی حل و بارهای بحرانی کمانش منتج شده‌اند. در پایان، پس از بررسی صحت نتایج ارائه شده، نتایج عددی برای اثر پارامتر های مختلف مانند توان ماده مدرج تابعی، نسبت ضخامت به طول، ضخامت لایه های پیزو الکتریک، ضخامت ورق، حالت های مدار باز ومدار بسته، نسبت منظری، شرایط بارگذاری و نوع ماده پیزو الکتریک بر بار بحرانی کمانش با جزئیات مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج حاصل در مقایسه با تئوری کلاسیک و برشی مرتبه سوم از صحت بالاتری برخوردار می باشند.
سهیل داریوشی، مجتبی صدیقی،
دوره ۱۵، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله تئوری غیر خطی مرتبه بالای سازه‌های ساندویچی برای تحلیل رفتار یک تیر ساندویچی تحت بارگذاری ضربه سرعت پایین ارائه شده است. در این تئوری، سازه ساندویچی به سه جزء رویه بالایی، هسته و رویه پایینی تقسیم شده که در آن رویهها به صورت تیر تیموشنکو و هسته به صورت یک جسم دوبعدی که می‌تواند در راستای ضخامت فشرده شود، مدلسازی گردید. پس از ارائه فرمول بندی، معادلات با استفاده از روش ریتز استخراج و با بکارگیری روش رانگ-کوتا حل شد. با استفاده از این تئوری، نتایج مربوط به برخورد ضربه زننده استوانه‌ای صلب با یک تیر ساندویچی در سرعت‌های مختلف محاسبه گردید. در قسمت تجربی، تیرهای ساندویچی با رویههای آلومینیومی و هسته‌های از جنس لانه زنبوری نومکس ساخته شدند و تحت آزمایش قرار گرفتند. مقایسه نتایج حاصل از حل تحلیلی با نتایج آزمونهای تجربی نشان داد که تئوری غیر خطی ارائه شده به خوبی می تواند رفتار تیر ساندویچی را پس از برخود ضربه زننده در سرعت‌های مختلف پیش بینی نماید. به منظور مقایسه بهتر نتایج تحلیلی خطی نیز در کنار نتایج غیر خطی ارائه شد. بعلاوه در یک مطالعه پارامتری تاثیر پارامترهای هندسی مانند طول تیر، ضخامت هسته و ضخامت رویه بر میزان اختلاف بین نتایج تحلیلی خطی و غیر خطی برای تیرهای ساندویچی تحت بارگذاری ضربه سرعت پایین مورد بحث و بررسی قرار گرفت.
مصطفی لیوانی، کرامت ملک زاده فرد، سعید شکراللهی،
دوره ۱۶، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، تحلیل فلاتر و کمانش دومحوره پنلهای ساندویچی مرکب بر مبنای تئوری مرتبه بالای ارائه می شود. معادلات بر مبنای تئوری پنل ساندویچی مرتبه بالای ارتقا یافته استخراج گردید، بطوری که تابعی مرتبه دوم برای مؤلفه عرضی جابجایی رویه ها و تابعی درجه سه برای مؤلفه های جابجایی درون صفحه ای رویه ها و همه مؤلفه های جابجایی هسته در نظر گرفته شد. در تئوری حاضر تنش نرمال عرضی در رویه ها و تنشهای درون صفحه ای در هسته در نظر گرفته شده است. برای اولین بار شرایط پیوستگی جابجاییها، تنشهای برشی عرضی و تنش نرمال عرضی در فصل مشترک رویهها با هسته و شرایط صفر بودن تنشهای برشی عرضی روی سطوح خارجی رویه ها به صورت همزمان ارضا می شوند. نیروهای آیرودینامیکی با استفاده از تئوری پیستون مرتبه اول استخراج گردیده است. معادلات حاکم و شرایط مرزی بر مبنای اصل همیلتون بدست آمدند. بعلاوه، اثر پارامترهای مهمی همچون لایه چینیهای مختلف رویههای مرکب، نسبت طول به عرض پنل، نسبت طول به ضخامت پنل، نسبت ضخامت رویه به ضخامت کل پنل، زاویه الیاف، نسبت مدول الاستیسیته رویه ها، اثر نسبت ضخامت رویهها بر روی مرزهای پایداری بررسی شد. نتایج حاصل از تئوری حاضر با نتایج موجود در مراجع اعتبارسنجی شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش نسبتهای طول به عرض، طول به ضخامت پنل و مدول الاستیسیته رویهها مرزهای پایداری سیستم کاهش مییابد و بیشترین نیروی کمانش بیبعد مربوط به پنل ساندویچی با لایه چینی زاویه ای است.
علیرضا پورموید، کرامت ملک زاده فرد، مرتضی شهروی،
دوره ۱۷، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۶ )
چکیده
در این پژوهش، به بررسی تحلیل ارتعاشات آزاد و کمانش پنل ساندویچی استوانه‌ای ضخیم با هسته انعطاف‌پذیر با شرایط مرزی ساده با استفاده از تئوری مرتبه بالای بهبود یافته پرداخته شده است. بارگذاری تک محوره فشاری روی لبههای بالا و پایینی در دو سوی پنل به صورت همزمان و یکنواخت اعمال شده است. میدان جابجایی در این پژوهش برای رویههای ضخیم بصورت چند جمله‌ای درجه سه و برای هسته انعطاف پذیر با استفاده از مدل دوم فروستیگ نوشته شده است. در این مدل ۲۷ درجه آزادی وجود دارد. در تئوری حاضر تنش نرمال عرضی در رویهها و تنشهای درون‌صفحه‌ای در هسته در نظر گرفته شده است. برای بدست آوردن پاسخ دقیق با توجه به اینکه رویه ها ضخیم در نظر گرفته شده‌اند از هیچکدام از مولفه های تنش در رویه ها و هسته صرفنظر نگردیده است. معادلات حاکم و شرایط مرزی بر مبنای اصل همیلتون بدست آمدند. علاوه بر این، اثر پارامترهای مهمی همچون طول موج محیطی، نسبت طول به شعاع میانی هسته، ضخامت هسته به ضخامت کل پنل و اثر قرار گیری زوایای الیاف بر روی فرکانس طبیعی و رفتار کمانش پنل ساندویچی استوانه‌ای شکل تحت بار محوری بررسی شد. به منظور صحه‌گذاری، نتایج بدست آمده با نتایج مدلسازی پنل ساندویچ استوانه‌ای شکل در نرم‌افزار المان محدود آباکوس مقایسه شده است. سادگی، در نظر گرفتن رویه ها بصورت ضخیم، دقت بالای حل تحلیلی ارائه شده و در نظر گرفتن پارامترهای مهمی همچون (۱+z_c/R_c )در این مقاله از مزیتهای اصلی آن نسبت به روشهای دیگر می باشد.
سید علی آذرپژو، سید روح الله کاظمی،
دوره ۱۷، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۶ )
چکیده
طراحی لوله‌های انتقال گاز، لوله‌های تفنگ، لوله‌های موتور انفجار در جت و غیره همگی مرتبط با مساٴله لوله تحت بارگذاری داخلی دینامیکی می‌باشند. در مقاله حاضر پاسخ دینامیکی پوسته استوانه‌ای جدار ضخیم، تحت بارگذاری داخلی دینامیکی با در نظر گرفتن تئوری تغییر شکل برشی مرتبه بالا و مقایسه آن با تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول میرسکی- هرمان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است و اثر اینرسی دورانی و تغییر شکل‌های برشی عرضی در معادله‌های حاکم بر سامانه دینامیکی در نظر گرفته شده است. بدین منظور ابتدا معادلات حرکت پوسته استوانه‌ای توسط اصل همیلتون به‌دست می‌آیند سپس معادله‌های حرکت پاره‌ای به دست آمده، با تغییر متغیر به معادله‌های دیفرانسیلی معمولی تبدیل می‌شوند که با این روش، مساٴله به صورت تحلیلی تحت انواع بارگذاری‌های دینامیکی بدون در نظر گرفتن اثر شرایط مرزی دو سر استوانه با فرض بلند بودن طول آن قابل حل است. همچنین مساٴله مورد نظر توسط روش اجزای محدود با استفاده از نرم افزار آباکس مدل سازی و سابروتین نویسی شده و با نتایج حل تحلیلی صحه‌گذاری شده است. مقایسه نتایج روش تحلیلی مرتبه بالا و مرتبه اول با روش اجزا محدود نشان میدهد که تئوری مرتبه بالای استفاده شده برای محاسبه پاسخ دینامیکی استوانه جدار ضخیم در نواحی دورتر از لایه میانی دقیق‌تر و مطلوب‌تر است.
