۷ نتیجه برای تیر ساندویچی
حسن بیگلری، میلاد آزور،
دوره ۱۴، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، پاسخ دینامیکی تیر ساندویچی مرکب نسبتا ضخیم تحت بارگذاری جرم متحرک با در نظرگیری اثرات اینرسی دوارنی و تغییر شکل برشی جانبی با شرایط تکیه¬گاهی ساده صورت می¬پذیرد. معادلات حاکم بر مساله با استفاده از اصل هامیلتون استخراج شده است. سپس معادلات دیفرانسیلی جزئی حاصل، با استفاده از روش آنالیز مودال به معادلات دیفرانسیل معمولی با ضرایب متغیر با زمان تبدیل ¬می-شوند. حل معادلات دیفرانسیل معمولی به صورت تحلیلی-عددی با استفاده از روش رانگ-کوتای مرتبه چهار صورت گرفته است. نتایج حاصله با نتایج موجود در ادبیات موضوع صحه¬گذاری گردیده است. هدفِ مقاله، بررسی تاثیر پارامترهای مختلف از جمله ضریب لاغری، نحوه‌ی چینش الیاف در رویه¬ها، ضخامت و سفتی جانبی هسته، سرعت بارگذاری و اثر اینرسی جرم متحرک روی پارامترهای مهم پاسخ دینامیکی تیر از قبیل ضریب تقویت بار و سرعت بحرانی می¬باشد. بررسیها نشان می¬دهد که ضخامت و سفتی جانبی هسته تاثیر بسزایی در سرعت بحرانی دارد. همچنین تاثیر اینرسی جرم متحرک در سرعتهای زیر و فراتر از سرعت بحرانی اول، بر روی پاسخ تیر متفاوت است.
رضا ناظم نژاد، شاهرخ حسینی هاشمی، حسن شکراللهی،
دوره ۱۴، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، برای بررسی ارتعاشات گرافن دو لایه با در نظر گرفتن اثر برش بین لایه ای، مدل تیر ساندویچی ارائه شده است. با توجه به تشابه گرافن دولایه به یک سازه ساندویچی، که در بالا و پایین آن یک لایه گرافن قرار گرفته و بین لایه های گرافن پیوندهای واندوالسی وجود دارد، گرافن دولایه بصورت یک تیر ساندویچی مدل شده و ارتعاشات آزاد آن برای شرایط مرزی آزاد گیردار بررسی شده است. برای بدست آوردن معادله حاکم، هر لایه گرافن بر اساس تئوری تیر اویلر برنولی مدل شده و جابجایی های درون صفحه ای علاوه بر جابجایی عرضی در نظر گرفته شده است و فرض شده است که لایه های گرافن در حین ارتعاش، در فاصله نسبی مشخصی از یکدیگر قرار داشته باشند. اثر پیوندهای واندروالسی نیز بصورت مدول برشی در معادلات حرکت لحاظ شده است. نتایج بدست آمده از مدل تیر ساندویچی ارائه شده در این مقاله، که شامل پنج فرکانس اول گرافن دولایه با طول های ۷ تا ۲۰ نانومتر می باشد، با نتایج شبیه سازی دینامیک مولکولی و مدل تیر چندگانه برشی مقایسه شده و صحت و دقت مدل فوق تایید شده است.
کرامت ملک زاده فرد، سعید شکراللهی، ابراهیم عیسی زاده، علیرضا پورموید،
دوره ۱۶، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۵ )
چکیده
در این پژوهش رفتار تیر خمیده‌ی ساندویچی تحت بارگذاری ضربه‌ای کم‌سرعت، با در نظر گرفتن تاثیر دمای محیط، با بکارگیری تئوری مرتبه بالای سازه‌های ساندویچی مورد بررسی قرار گرفته است. تیر ساندویچی مورد مطالعه از ترکیب رویه های کامپوزیتی و هسته‌ی فومی تشکیل و شرایط تکیه‌گاهی در بارگذاری از نوع تکیه‌گاه دو طرف ساده با امکان تغییر مکان در راستای محیطی انتخاب شده‌است. برای مدل‌سازی ضربه از مدل دو درجه آزادی جرم و فنر استفاده گردیده است. در فرمول‌بندی ارائه شده برای رویه‌ها از تئوری برشی مرتبه‌ی اول استفاده شده و میدان جابجایی هسته مجهول درنظر گرفته شده است . سپس به کمک تئوری الاستیسیته و با استفاده از شرایط سازگاری در فصل مشترک هسته با رویه‌ها و روابط تنش-کرنش، میدان جابجایی هسته مشخص میشود . از اصل همیلتون برای استخراج معادلات حاکم بر حرکت تیر استفاده شد. به منظور صحه‌گذاری نتایج بدست آمده از تحلیل ، از نتایج مراجع و تحلیل عددی در نرم افزار آباکوس استفاده شده،که همخوانی نسبتا خوبی بین نتایج برقرار است. در ادامه اثرات تغییر پارامترهایی نظیر سرعت و جرم ضربه زننده، دمای محیط، ضخامت هسته، ضخامت رویه‌ها، جنس هسته و وریه‌ها بر جابجایی‌های هسته و رویه‌ها و تنش‌های هسته و نیروی ضربه مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی نتایج نشان می‌دهد که با افزایش درجه حرارت محیط، تغیرات در نیروی ضربه کم بوده ولی برپاسخ دینامیکی تیر تاثیر قابل توجهی می‌گذارد. همچنین در بررسیها مشخص شده که هرچه سفتی تیر بیشتر شود، نیروی ضربه افزایش و جابجایی‌ها و میزان جذب انرژی آن کاهش می‌یابد.
فتح اله طاهری بهروز، محسن منصوری نیک،
دوره ۱۷، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله رفتار خمشی تیرهای ساندویچی کامپوزیتی تحت بارگذاری خمش چهار نقطه به‌صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرارگرفته است. پوسته‌ها و هسته‌ی تیر ساندویچی به ترتیب از الیاف شیشه بافته‌شده با رزین اپوکسی و فوم پلی وینیل کلرید با چگالی ۷۰ کیلوگرم بر مترمکعب ساخته‌شده است. آزمون خمش چهار نقطه بر روی تیرهایی با طول‌های مختلف با در نظر گرفتن دو نوع لایه چینی ۰/۹۰ و۴۵ ± برای پوسته ها انجام شده است. مکانیزم تخریب در تیرهای آزمایش‌شده، ناشی از فرو رفتگی فوم و در ادامه شکست پوسته در زیر محل بارگذاری بوده است. به منظور بررسی صحت نتایج تجربی شبیه‌سازی عددی تیر ساندویچی با استفاده از نرمافزار تجاری آباکوس انجام‌گرفته است. در تحلیل‌های عددی از مدل‌های مادی غیر خطی برای شبیه‌سازی رفتار برشی فوم و پوسته‌ها استفاده شده است. علاوه بر آن بدلیل بروز تغییر شکلهای بزرگ در تیرهای ساندویچی تحت خمش، از فرض غیرخطی هندسی در تحلیل المان محدود استفاده شده است. پیش‌بینی شروع تخریب در المان‌های پوسته به‌وسیله‌ی معیار هشین اصلاح‌شده انجام شده است. با استفاده از زیرروال USDFLD تحلیل غیرخطی تنش و تخریب پوسته‌ها در نرمافزار ABAQUS وارد شده است. همچنین مدل لهیدگی فوم برای شبیه‌سازی رفتار پلاستیک هسته‌ی فومی استفاده شده است. منحنی‌های نیرو- جابهجایی و مکانیسم‌های تخریب پیش‌بینی شده با روش عددی تطابق خوبی را با نتایج آزمایشگاهی نشان دادند.
سمیرا اکبری آذر، مصطفی باغانی، حمید شهسواری، محمد رضا ذاکرزاده، سعید سهراب پور،
دوره ۱۸، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله، رفتار خمشی یک تیر کامپوزیتی متشکل از یک بخش موج‌دارکه حفره‌های آن با ماده پلیمری حافظه‌دار پر شده است، مورد بررسی قرار گرفته است. تیر موردنظر یک تیر ساندویچی ازجنس پلیمر حافظه‌دار است که بدنه‌ای موج‌دار از جنس پلیمری دارد. این تیر در سنسورها و فعال‌کننده‌ها کاربرد فراوانی دارد. از آنجایی که در پروفیل‌های موج‌دار نسبت استحکام به وزن در راستای عمود به موج بیشتر است، لذا تیرهایی که بخش موج‌دار در راستای عرضی تیر قرار دارد، نسبت به تیرهایی که بخش موج‌دار در راستای طولی است، مستحکم‌تر هستند. با استفاده از مدل ساختاری ارائه شده توسط چن ولاگوداس برای مواد پلیمری حافظه‌دار و همچنین باکمک تئوری تیر اویلر- برنولی، رفتار تیر کامپوزیتی بررسی شده است. به دلیل اینکه مدل ساختاری استفاده شده به فرم انتگرالی است، از روش تفاضلات محدود برای جداسازی معادلات استفاده شده است. با استفاده از یک نرمافزار المان محدود نیز نتایج تحلیل خمشی تیر بدست آمده است وبا نتایج روش تفاضلات محدود مقایسه گردیده است. نتایج نشانگر دقت بالای روش تفاضلات محدود در حل این مسئله است. نتایج تحلیل خمشی تیر با هسته موج‌دار دارای شکلهای مثلثی، سینوسی و ذوزنقه‌ای بدست آورده و بایکدیگر مقایسه شده‌اند. نتایج نمایانگر آن است که توانایی حمل بار در تیر کامپوزیتی در مقایسه با تیر پلیمری خالص افزایش یافته است. توانایی تحمل بار بیشتر، با اندکی کاهش در تثبیت شکل تیر بدست می‌آید. در نهایت، شرایط مربوط به چرخه بازیابی تنش مقید نیز برروی تیر کامپوزیتی اعمال و نتایج مربوط به این چرخه نیز بدست آمده‌اند.
حسین تقی پور، محمد دامغانی نوری،
دوره ۱۸، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۷ )
چکیده
در این پژوهش تاثیر روش پرکردن هسته های مشبک تیر های ساندویچی، با فوم های پلی یورتان از نوع سخت با وزن سبک، مورد مطالعه قرار گرفته است. ارتباط بین نیرو و جابه جایی در مرکز تیر با استفاده از نتایج آزمایشگاهی بدست آمده است. سه نوع هسته مشبک از جنس فولاد به صورت خالی و پر شده از فوم، تحت بارگذاری شبه استاتیکی به صورت عرضی، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در ادامه با مطالعه بر روی جهت گیری صفحات مشبک در هسته، به بررسی پارامترهای ضربه پذیری، از جمله جذب انرژی ویژه، بعنوان اهداف آزمایش پرداخته شده است. این نوع سیستم جاذب انرژی، می تواند در صنایع هوایی، کشتی سازی، خودروسازی، صنایع ریلی و آسانسورها جهت جذب انرژی ضربه مورد استفاده قرار گیرد. نتایج تحلیل آزمایشگاهی خمشی نشان داد، که به کارگیری فوم در هسته، می تواند ظرفیت جذب انرژی را به صورت قابل ملاحضه ای افزایش دهد. نتایج آزمایش های خمشی نشان داد که ظرفیت جذب انرژی ویژه در تیر ساندویچی تقویت شده با فوم در مقایسه با نمونه مشابه توخالی، ۷۴٪ افزایش یافته است. همچنین، جهت گیری مناسب هسته مشبک در تیر ساندویچی موجب افزایش جذب انرژی ویژه تا ۶۶,۵٪ می شود. در انتها پارامترهای هندسی مناسب، و بهترین نمونه-ها از لحاظ معیارهای در نظر گرفته شده با توجه به اهداف طراحی، معرفی می شوند.
حسین تقی پور، محمد دامغانی نوری،
دوره ۱۸، شماره ۴ - ( ۵-۱۳۹۷ )
چکیده
در این پژوهش تاثیر بهینهسازی ساختاری هسته های مشبک در تیرهای ساندویچی به عنوان جاذب انرژی با نرمافزار اباکوس ، مورد مطالعه قرار گرفته است. ارتباط بین نیرو و جابهجایی در مرکز تیر با استفاده از نتایج آزمایشگاهی بدست آمده است. دو نوع هسته مشبک از جنس فولاد با سه جهت گیری متفاوت در سلولهای هسته، تحت بارگذاری ضربه ای سرعت پایین به صورت خمش سه نقطه، مورد بررسی قرار گرفته است. هسته تیر ساندویچی از صفحات فلزی گسترش یافته ساخته شده که برای بهینهسازی ساختاری و حذف سلول های ناکارآمد از روش ریزسازه های ایزوتروپیک جامد با تابع جریمه (SIMP) استفاده شده است. در ادامه با انجام بهینهسازی ساختاری، به بررسی پارامترهای ضربه پذیری، از جمله جذب انرژی ویژه، بعنوان اهداف آزمایش پرداخته شده است. این نوع سیستم جاذب انرژی، میتواند در صنایع هوایی، کشتی سازی، خودروسازی، صنایع ریلی و آسانسورها جهت جذب انرژی ضربه مورد استفاده قرار گیرد. نتایج تحلیل آزمایشگاهی و بررسی عددی در بارگذاری خمشی نشان داد، که به کارگیری روش بهینهسازی ساختاری، میتواند ظرفیت جذب انرژی را به صورت قابل ملاحظه ای افزایش دهد. نتایج آزمایشهای خمشی نشان داد که ظرفیت جذب انرژی ویژه در تیر ساندویچی با ساختاربهینه، بین ۴۵ تا ۹۴%افزایش یافته است. همچنین، جهتگیری مناسب هسته مشبک در تیر ساندویچی با ساختاری بهینه موجب افزایش جذب انرژی ویژه تا بیش از ۹۰% میشود. در انتها ساختارهای هندسی بهینه برای سه درصد مختلف کاهش حجمی، و بهترین نمونه ها از لحاظ معیارهای در نظر گرفته شده با توجه به اهداف طراحی، معرفی میشوند.
