عنوان پایان‌نامه
بررسی وتحلیل پلاستیک تنشهای موجوددرمخازن تحت فشار FGM ومقایسه با نتایج F E m
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک طراحی کاربردی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1367;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 37876
- تاریخ دفاع
- ۱۴ اسفند ۱۳۸۶
- دانشجو
- سید احمد حسینی
- استاد راهنما
- محمدحسن نائی, کارن ابری نیا
- چکیده
- با توجه به اهمیت دست یابی به مواد نوین مورد استفاده در صنایع پیشرفته امروزی (هوا فضا ، علوم نظامی و...) لزوم انجام تحقیقات بنیادی در زمینه پیش بینی رفتار مواد FGM تحت شرایط مختلف، بیش از پیش ضروری به نظر می رسد. در این راستا هدف از انجام این پروژه بدست آوردن راه حل دقیقی برای تنش های الاستوپلاستیک در مخازن تحت فشار که امروزه به صورت روزافزون در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند، می باشد. بدین منظور ابتدا روشی بر مبنای تئوری الاستیسیته برای محاسبه تنش های شعاعی و محیطی در مخازن کروی و استوانه ای تحت بارگذاری داخلی و خارجی ارائه شده است. پس از آن برای دو حالت بارگذاری فشار داخلی و خارجی به صورت مجزا با استفاده از معیار تسلیم ترسکا محل تسلیم اولین لایه و فشار مورد نیاز محاسبه شده است. پس از این مرحله فرض شده است ماده تا شعاع دلخواه c پلاستیک شده باشد و با فرض ماده الاستیک-پلاستیک کامل تنش های منطقه پلاستیک و همچنین تنش های قسمت الاستیک ماده محاسبه شده است. در انتها فشار مورد نیاز برای پلاستیک شدن جداره تا شعاع c نیز محاسبه شده است. در تمامی مراحل ضریب ناهمگنی که برای هر ماده FGM به صورت تجربی قابل استحصال می باشد، به صورت اختیاری در نظر گرفته شده است. در نهایت با مشاهده تاثیر تغییرات ضریب ناهمگنی بر روی هر کدام از تنش ها می توان این ضریب را طوری انتخاب کرد که شرایط بهینه را از نظر میزان تنش های اعمالی ایجاد نماید. با توجه به قابلیت های تحلیلی در گستره وسیعی از شرایط بارگذاری و نرخ توزیع حجمی اجزای تشکیل دهنده، استفاده از این روش می تواند راهگشای خیل عظیمی از تحقیقات کاربردی در زمینه های مختلف مرتبط با مخازن تحت فشارباشد.
- Abstract
- An Analytical solution for computing elastoplastic stresses in radial and circumferential direction in FGM thick cylindrical and spherical vessels under the influence of internal and external pressure is presented in this paper. It has been assumed that the modulus of elasticity and yeild stress were varying through thickness of FGM material according to the power law relationship. Neverthless the value of the Poisson ratio was taken as constant throughout the material. In the analysis presented here the effect of non-homogeneity in FGM thick cylinder was implemented by choosing a parameter, named ? which could be assigned an arbitrary value affecting the stresses in the cylinder. Distribution of elastoplastic stresses in radial and circumferential direction for FGM cylinder under the influence of internal and external pressure were obtained. Graphs of variations of stress versus radius of cylinder were ploted different values of ?. It was concluded that by changing the value of ?, the properties of FGM could be so changed that the lowest stress levels were reached. The stresses which are produced in FGM and homogenous material in same boundary condition are compared to obtain optimum value of ?.
