عنوان پایان‌نامه
بررسی پس کمانش تیر چند لایه ترک دار با لایه پیزو الکتریک تحت بار گذاری حرارتی و مکانیکی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک طراحی کاربردی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2412;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59126
- تاریخ دفاع
- ۱۲ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- مجید اکبرزاده خورشیدی
- استاد راهنما
- علیرضا دانش مهر
- چکیده
- این پروژه تحلیل پس کمانش یک تیر ترک دار (ترک لبه ای) را تحت شرایط تکیه گاهی و بارگذاری مختلف ارائه می دهد. از آنجایی که سازه های ساخته شده از مواد مرکب (کامپوزیتی)، رفتار متفاوتی در مقایسه با سازه های تک لایه دارند، این مطالعه روی یک تیر کامپوزیتی ساخته شده از لایه های FGM و پیزوالکتریک صورت گرفته است. پس از مطالعات اولیه، اصل مینیمم انرژی پتانسیل برای استخراج معادلات حاکم بر مساله بکار گرفته شده است. ترک در تیر مورد نظر با یک فنر پیچشی بدون جرم، مدل شده است. تیر به دو بخش قبل از ترک و بعد از ترک تقسیم می شود که به این بخش ها زیر-تیر گویند. برای هر یک از زیر-تیرها بطور جداگانه معادلات حاکم و شرایط مرزی اعمال می گردد. همچنین شرط مرزی ترک معادلات زیر-تیرها را به هم مرتبط می سازد. با اعمال روش عددی GDQ روی معادلات حاکم و شرایط مرزی، دستگاه معادلات گسسته سازی شده ی حاکم بر مساله استخراج شد که این دسته معادلات با روش تکراری نیوتن-رافسون حل گردید. در نهایت پارامترهای پس کمانش بر حسب پارامترهای مختلف مساله بدست آمد و اثرات دما، ولتاژ، عمق و مکان ترک مورد بررسی قرار گرفتند و همچنین اثرات تغییر شکل برشی و تکیه گاه های مختلف روی پارامترهای پس کمانش تعیین شدند. بررسی ها نشان می دهد که عمق ترک عاملی تاثیرگذارتر در مقایسه با مکان ترک می باشد و هرچه ترک به دو انتهای تیر نزدیک تر شود؛ در تکیه گاه مفصلی اثرات آن کاهش ولی در تکیه گاه گیردار اثرات ترک افزایش می یابد.
- Abstract
- This study presents postbuckling analysis of a cracked beam (edge crack) under different boundary conditions and loadings. This study is done on a composite beam with FGM and piezoelectric layers. Principle of stationary potential energy is applied to deriving the governing equations. The crack in beam is modeled by a massless elastic rotational spring. Based on this model, the cracked beam can be regarded as two sub-beams connected by the rotational spring at the cracked section. The governing equations and boundary condiotions apply for each sub-beams that the crack condition links sub-beam equations. By appling the GDQ method, discrete equations of problem is derived from the governing equations. This nonlinear equation is solved by Newton-Raphson iterative method. Finally, postbuckling behavior versus other parameters is evaluated.
