عنوان پایان‌نامه
رفتار کمانشی صفحه کامپوزیتی هوشمند ترک دار
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک طراحی کاربردی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2498;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60399
- تاریخ دفاع
- ۱۲ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- میلاد رنجبران
- استاد راهنما
- علیرضا دانش مهر
- چکیده
- در این پژوهش تحلیل کمانشی یک ورق کامپوزیتی همراه با لایه پیزوالکتریک و دارای ترک ارائه شده است. در مدلسازی ورق از نظریه مرتبه اول تغییر شکلهای برشی استفاده شده است و معادلات و شرایط مرزی حاکم بر ورق توسط اصل همیلتون استخراج شده اند. دو نوع شرط مرزی، شرط مرزی سیستم بدون ترک و شرط مرزی ناشی از ترک، در نظر گرفته شده اند. در مدلسازی ترک لبه ای و مرکزی، ورق متناسب با شکل ترک یا ناپیوستگی به چند ناحیه تقسیم شده و معادلات تعادل و شرایط مرزی برای هر ناحیه بسط می یابند. در نهایت با در نظر گرفتن شرایط سازگاری بین نواحی میتوان به تحلیل کمانشی ورق ترک دار پرداخت. برای حل معادلات به دست آمده، از روش عددی مربعات تفاضلی تعمیم یافته استفاده شده است. استفاده از روش عددی یادشده، معادلات دیفرانسیل و شرایط مرزی حاکم بر مسئله را تبدیل به یک مسئله مقدار ویژه میکند و از این طریق بار بحرانی کمانش ورق بدست می آید. همگرایی، دقت و صحت تحلیل حاضر در مقایسه با نتایج دیگر مدلهای عددی و تحلیلی سنجیده شده اند. این مقایسه کارآمدی مدل استفاده شده را اثبات میکند. تحلیل کمانشی مواد نوینی همچون کامپوزیت ها و پیزوالکتریک ها در حضور ناپیوستگی در ورق به عنوان اصلی ترین رویکرد این پژوهش محسوب میگردد ضمن اینکه مدل و روش عددی استفاده شده در این پژوهش هرگونه محدودیت در طول و مختصات ناپیوستگی موجود در ورق را برطرف نموده و سرعت تحلیل کمانشی ورق را افزایش میدهد. کلمات کلیدی: کامپوزیت، پیزوالکتریک، روش عددی GDQ، ترک
- Abstract
- Due to the importance of buckling analysis of composite structures in various industrial applications a comparative study of buckling behavior of composite cracked plates with piezoelectric layers is presented here. As the first step, the governing equations of the plate are presented based on the first order shear deformation plate theory using Hamilton's principal. The domain decomposition method is used to divide the solution domain into smaller elements according to the crack in the plate. Then, generalized differential quadrature procedures are applied to each element. Using the compatibility conditions, these element equations are assembled into an overall equation system and solved by a standard eigensolver. The model and numerical approach approve the time of solution. The present solution for composite and isotropic plates is verified by comparing with some available results. This paper addresses, for the first time, the buckling analysis of piezolaminated plates that have discontinuities. Keywords: Crack, Composite, Piezoelectric, GDQ method, Shear deformations.
