روش المان محدود توسعه یافته (xfem) یکی از قوی ترین روشهای عددی است که بر پایه المان محدود بوده ولی فارغ از موقعیت نسبی مش نسبت به ناپیوستگی با قدرت همگرایی خوبی به حل مسائل می پردازد. در این روش با غنی سازی گره ها و افزایش درجات آزادی آنها (از 2 به 4 و حتی در شرایط خاص به 10) به طور مجازی و بدون نیاز به تطبیق مش با هندسه ناپیوستگی، امکان مدلسازی و استخراج روابط حاکم بر محیط فراهم می آید. در این...

یکی از عیوب رایج در بخش بدنه و بال هواپیما ایجاد ترک ناشی از قرارگیری هواپیما در معرض بارهای سازه‏ای و آئرودینامیکی می‏باشد. در بسیاری از موارد می‏توان با انجام تعمیر، عمر کاری بخش معیوب را افزایش داد. امروزه یکی از متداول‏ترین انواع تعمیرات در این زمینه، استفاده از وصله‏های کامپوزیتی و چسباندن آنها بر روی عیوب است. این وصله‏ها دارای مزایای مهمی از جمله استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی، رطو...

در این مقاله، طراحی و شبیه‌سازی نانوحس‌گر شتاب‌سنج ترکیبی پیزوالکتریک خازنی-مقاومتی با استفاده از نرم‌افزار مالتی‌فیزیک Comsol مورد بررسی قرار گرفته‌است. معادله حاکم بر خیز نانوحس‌گر یکسر درگیر با در نظر گرفتن نیروهای الکترواستاتیک و واندروالس-کازیمیر ارائه شده‌است. اثر در نظر گرفتن لایه پیزوالکتریک، پیزومقاومت و صفحه خازنی در رفتار خمشی نانوحس‌گر با اعمال ویژگی‌های فیزیکی لایه‌ها به کمک واسط‌ه...

در تحقیق حاضر، رفتار ضربه ای صفحات آلومینیومی تعمیر شده توسط وصله های کامپوزیتی دارای لایه فلزی(fml) در دماهای مختلف با استفاده از دستگاه ضربه افتان مطالعه شده است. تعدادی نمونه آلومینیومی ترمیم شده توسط وصله های fml در محدوده دمایی 20- درجه سانتی گراد تا 60 درجه سانتی¬گراد مورد آزمایش ضربه افتان قرار گرفته، رفتار ضربه ای و مکانیزم های شکست آنها تا آستانه سوراخ شدن شان بررسی شده است. در این تحق...

روش المان محدود توسعه یافته (xfem) یکی از قوی ترین روش های عددی در مدل سازی ناپیوستگی بوده و بر پایه المان محدود می باشد. در این روش با غنی سازی گره ها و افزایش درجات آزادی آن ها از 2 به 4 و حتی در شرایط خاص به 10 به طور مجازی و بدون نیاز به تطبیق مش با هندسه ناپیوستگی، امکان مدل سازی فراهم می شود. در المان محدود لزوم تطابق کامل لبه المان ها با لبه ترک، تغییر المان بندی در هر مرحله از رشد ترک ر...

در این مقاله، رفتار کمانشی نانو ورق هوشمند چند لایه از جنس گرافین با دو لایه پیزوالکتریک در بالا و پایین در حالت مدار باز مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل بر اساس تئوریهای الاستیسیته غیرمحلی و تغییر شکل برشی و عمودی انجام شده است. به منظور مطالعه تحلیلی کمانش نانو ورق هوشمند، میدان جابجایی خاص تئوری تغییر شکل برشی و عمودی بیان می شود. با معرفی توابع لژاندر و شش جمله اول آن ها، میدان جابجایی بسط...

در این مقاله، بار و مود کمانشی اصلی یک ستون هوشمند ارایه شده است. مدل تئورییک عضو فشاری کامپوزیت پیزوالکتریک سه لایه است که به­صورت یک مکانیزم به­کاراندازنده­ی محوری عمل می­کند. این به­کاراندازنده شامل یک هسته­ی الاستیک بوده که بین دو لایه­ی فعال پیزوالکتریک ساندویچ شده است. لایه­های پیزوالکتریک به­صورت جانبی پلاریزه شده اند به نحوی­که بردار پلاریزاسیون با میدان الکتریکی اعمالی به لایه­های فعال...

با توجه به اهمیت ساختار بلوری بر خواص پیزوالکتریک پلیمر پلی‌وینیلیدن فلوئورید و اثر جریان  کششی موجود در فرایند بر تقویت این ساختار خاص، در این پژوهش شکل هندسی کاملا جدیدی که به شکل استوانه‌ای بوده و شامل کانال با ناحیه انتهایی همگراست، بررسی شد. جریان مذاب در درون حدیده، با نرم‌افزار فلوئنت تحلیل شد. نتایج حاصل از مدل‌سازی، بیانگر وجود جریان کششی بسیار مؤثر در ناحیه رسیدن جریان‌ها به یکدیگر (ا...

پیزوالکتریسیته قابلیتی است که طی آن مواد ویژه‌ای می‌توانند انرژی‌ مکانیکی را به الکتریکی و برعکس تبدیل کنند. افرون بر سرامیک‌ها (مانند PZT) و پلیمرهای قطبی (PVDF و کوپلیمرهای آن)، در دو دهه‌ اخیر پلیمرهای سلولی غیرقطبی نیز به‌دلیل داشتن قیمت مناسب، سبکی، انعطاف‌پذیری و ضریب پیزوالکتریک (d33)، بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. این پلیمرها برای کاربردهای مختلف همچون در جاذب‌های انرژی، حسگرها ...

بسیاری از تجهیزات برداشت‌کننده‌ی انرژی از اجزای پیزوالکتریک به‌منظور تبدیل ارتعاشات مکانیکی به انرژی الکتریکی مفید استفاده می‌کنند. تحریک ورودی معمولا بصورت موج هارمونیک در نظر گرفته می‌شود، در حالیکه در موقعیت‌های عملی، تحریک مکانیکیِ سیستم، یک سیگنال اتفاقی است. هدف این پژوهش، مطالعه‌ی برداشت انرژی در تجهیزات پیزو‌الکتریک با استفاده از تئوری ارتعاشات اتفاقی است. در مرحله اول یک مدل پارامتری مت...