عنوان پایان‌نامه
بررسی و تحلیل ورق های ساندویچی دایروی شکل با لایه میانی الکتروئولوژی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک طراحی کاربردی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2894;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67269
- تاریخ دفاع
- ۱۸ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- علی ایازی
- استاد راهنما
- محمدحسن نائی
- چکیده
- سیال ER دسته ای از مواد هوشمند است که خواص مکانیکی آن بر اثر قرار گرفتن در میدان الکتریکی تغییر می کند. تغییرات برگشت پذیر و قابل کنترل خواص مکانیکی سبب شده است بتوان از این مواد در بهبود خواص کنترلی سیستم های دینامیکی استفاده کرد. در رساله حاضر تلاش شده است تا یک مدل مناسب جهت استفاده از این مواد در سازه های دینامیکی ارائه گردد. در این مدل که به مدل استهلاک لایه محدود شده معروف است، سیال ER بصورت هسته در یک سازه ساندویچی قرار می گیرد به نحویکه توسط دولایه الاستیک محدود می گردد. این رساله به تحلیل رفتار دینامیکی صفحات دایروی که دارای چنین ساختاری هستند پرداخته است. بدین منظور ابتدا المانی از صفحه دایروی که شامل یک لایه ER و دو لایه الاستیک می باشد که ماده ER با تئوری کلوین مدل سازی شده است. با استفاده از روابط هندسی و کرنشی در المان و بکارگیری روش متغییرات (Variational Method)، معادلات نهایی برحسب جابه جایی لایه الاستیک بدست می آید. سپس ماتریس های جرم، استهلاک و سفتی بدست آمده است. پس از استخراج روابط مورد نظر، برای حل معادلات از روش نیمه تحلیلی ریلی-ریتز استفاده شده است. به منظور بررسی پاسخ دینامیکی سیستم روش نیومارک به کار گرفته شده است. نتایج برای دو حالت ماده(آلومینیوم و استیل) برای لایه الاستیک بدست آمده است. تاثیر پارامترهای مختلف همچون هندسه صفحات و خواص هسته ER بر ارتعاشات و زمان نشست صفحه بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با اعمال میدان الکتریکی، به طور قابل ملاحظه ای بر میرایی سیستم افزوده می شود.
- Abstract
- Electro-rheological (ER) fluids are a class of smart materials which their mechanical properties are changed when they are subjected to electric field. Reversible changes of mechanical properties have enabled ER fluids to improve control characteristics of dynamic systems. In the present thesis an effort has been done to propose an appropriate model for employing ER fluids in dynamic structures. In this model which is called constrained layer damping, ER fluids is constrained by two elastic layers. The present study deals with dynamic behavior of circular plate which have such structure using finite element method. First, a smart sandwich circular plate is defined base on three layers which consist of two elastic outer layer and ER, middle layer which is modeled by kelvin method. Geometric and strain relations of single element are developed as function of elastic layer displacement and variational method is implemented to derive equation of motion. Rayleigh-Ritz Method apply to solve equation of motion. Also, Newmark methods apply to analyze dynamic response of sandwich structure. Result for two kind of elastic materials (Aluminum and Steel) obtain. Effect of geometric and property of ER core on vibration and displacement of the sandwich are examined. Result has shown if electrical field apply, damping system of sandwich increase noticeably.
