ابزار هدایت به بالای صفحه

توضیحات:

پایان نامه کارشناسی ارشد مکانیک گرایش ساخت و تولید با عنوان : کمانش حرارتی ورق‌ دایره‌ای مدرج تابعی دو جهتی بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی همراه با نمودار و جدول و شکل و محاسبات در 94 صفحه

نکته: این پایان نامه بصورت انحصاری فقط در این وبسایت به فروش می رسد.

چکیده:

در این پایان نامه کمانش ورق مدور 2D- FGM  که مواد مدرج تابعی در جهات ضخامت و شعاع می‌باشد تحت بارگذاری شعاعی بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی صفحات تحلیل شده و بار بحرانی کمانش مکانیکی بدست آورده شده است.

در این راستا به معرفی مواد مدرج تابعی، تعاریف، بیان مقدمه‌ای از تحقیقاتی که توسط سایر محققین انجام شده، معرفی ابعاد فیزیکی مسئله و مدل‌سازی ریاضی خصوصیات حرارتی مسئله پرداخته شده است. سپس معادلات تعادل و پایداری ورق دایروی بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی صفحات با استفاده از روش انرژی و معادلات اویلر استخراج شده و پس ازآن معادلات پایداری با توجه به شرایط مرزی مسئله و با نوشتن برنامه کامپیوتری حل شده است. بار بحرانی کمانش حرارتی بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی صفحات بدست آمده و در نهایت نمودار‌ها و جداول مربوط به نتایج  حاصل ارائه شده و مورد مقایسه با نتایج بدست آمده از مقالات موجود قرار گرفته است که از نحوه‌ی حل مسئله نیز اطمینان کافی حاصل شده است.

مقدمه:

1- 1- تعریف ورق

ورقها سازه‌هایی هستند که شکل اولیه شان تخت و ضخامت آن‌ها بسیار کوچک‌تر از دو بعد دیگر می‌باشد. معمول‌ترین مثال‌ها برای ورق‌ها عبارتند از: پوشش یا دریچه‌ی آدم روی خیابان، پانل‌های جانبی، دیسک‌های توربین، دیوار‌ها وکف مخازن ذخیره.

رفتار ورق‌ها بسته به نوع ماده‌ی تشکیل دهنده‌ی آن‌ها متفاوت است. به عنوان مثال بعضی از ورقها در کل ماده خواص يكساني دارند که ‌این ورقها را همگن  و همسانگرد  می‌نامند. علاوه بر این نوع مواد، ورق‌های جنس مرکب نیز وجود دارند که ‌این نوع ورق‌ها از مواد غیرهمگن  وغیرهمسانگرد  تشکیل شده‌اند. این نوع مواد معمولاً خواصی وابسته به جهت از خود بروز می‌دهند که مواد اورتوتروپیک  و  مدارFGM  از این خانواده می‌‌باشند.

1- 2-  مواد تابعی مدرج

مواد تابعی مدرج یا FGM ها مواد کامپوزیتی با ریز ساختار ناهمگنی می‌‌باشند که خواص مکانیکی آن‌ها به طور ملایم و پیوسته از یک سطح به سطح دیگر تغییر  می‌کند. این خاصیت ویژه به وسیله تغییر یکنواخت در نسبت حجمی مواد تشکیل دهنده آن‌ها بدست می‌آید. در سالهای اخیر با توسعه موتورهای پرقدرت الکتریکی، توربین‌ها، راکتورها و تجهیزات صنایع هو‌افضا و دیگر ماشین آلات صنعتی استفاده از موادی با مقاومت حرارتی بالا و مقاوم از لحاظ مکانیکی یک نیاز ضروری به شمار می‌رود. مواد FG یکی از کاربردی‌ترین مواد در صنعت به ویژه برای استفاده در محیط‌هایی با درجه حرارت بسیار بالا مانند راکتورهای هسته‌ای به شمار می‌رود و پیش بینی می‌گردد با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد این مواد کاربردهای صنعتی آن‌ها در طی سال‌های آتی توسعه‌ یابد. در سالهای قبل در صنایع هوا فضا از مواد سرامیکی خالص جهت پوشش دهی و روکش نمودن قطعات تحت اثر دمای کاری بالا استفاده می‌‌شد. این مواد عایق‌های بسیار خوبی بودند ولی مقاومت زیادی در برابر تنش‌های وارده نداشتند. به ویژه تنش‌های پسماند در این مواد مشکلات زیادی از جمله حفره و ‌ترک ایجاد می‌نمود. بعدها برای رفع این مشکل از مواد کامپوزیت لایه‌ای استفاده شد. تنش‌های حرارتی در این مواد نیز موجب پدیده لایه لایه شدن می‌گردید.

فهرست مطالب:

فصل اول: معرفی مواد تابعی مدرج((FGM  1

چکیده    2

1- 1- تعریف ورق    3

1- 2-  مواد تابعی مدرج        3

3- 1- معرفی مدلهای مختلف مواد تابعی مدرج   14

1- 4- معرفی تئوریهای مختلف برای تحلیل ورق ساخته شده از مواد تابعی مدرج [13]    18

1- 5-  مطالعات انجام شده   20

1- 6-  بیان مسئله 24

فصل دوم : بدست آوردن معادلات تعادل ورق 2D- FGM:       25

1- 2- تعریف خواص ماده و مفروضات    26

2- 2- میدان تغییر مکان        27

3- 2 روابط کرنش -  تغییرمکان            28

4- 2-   روابط تنش – کرنش   30

5- 2- محاسبه نیروها وممان‌های منتجه:           31

6- 2-  انرژی پتانسیل          35

7- 2-  بدست آوردن فانکشنال و معادلات اویلر    36

فصل سوم: بدست آوردن معادلات پایداری ورق 2D- FGM     44

مقدمه    45

3- 1-  محاسبه واریانس دوم کرنش‌ها و انحنا‌ها  46

3- 2- بدست آوردن معادلات پایداری    52

فصل چهارم: حل معادلات پایداری واعمال شرایط مرزی ورق دایروی 2 D- FGMتحت بارگذاری حرارتی    61

مقدمه    63

4- 1- نیروها پیش کمانش     63

4- 2- بدست آوردن معادلات پایداری بر اساس میدان جابجایی        64

4- 3-  حل معادلات پایداری ومحاسبه نیروی بحرانی کمانش در حالتFGM  دو بعدی      68

4- 4- بدست آوردن روابط دمای بحرانی کمانش بر اساس انتقال حرارت یکنواخت           70

4- 5-  بدست آوردن روابط دمای بحرانی کمانش بر اساس انتقال حرارت متغیر در راستای ضخامت 71

فصل پنجم: تجزیه وتحلیل 72

مقدمه    73

5- 1- تعریف خواص مواد       73

5- 2- نتایج عددی  74

5- 3- ترسیم نمودارها          76

فصل ششم: نتیجه گیری     84

فصل هفتم:پیشنهادات        85

Abstract 92