تحلیل ارتعاشات آزاد و بهینه سازی چیدمان لایه های ورق های چهار ضلعی مرکب تقویت شده به وسیله ی نانو لوله های کربنی

پایان نامه
چکیده

بر اساس منابع علمی در دسترس، تحقیقات انجام گرفته در مورد ارتعاش آزاد ورق های مرکب تقویت شده با نانو لوله های کربنی، محدود به ورق های تک لایه و با هندسه ی منتظم است. در این پایان نامه ابتدا ارتعاش آزاد ورق های چهارضلعی مرکب لایه ای با لایه های تقویت شده به وسیله ی نانو لوله های کربنی مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم بر اساس تئوری برشی مرتبه ی اول و با به کارگیری اصل هامیلتون بدست آورده شده اند. چهار نوع توزیع خطی نانو لوله ها در راستای ضخامت لایه ها در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته اند که شامل توزیع یکنواخت نانو لوله ها به همراه سه گونه ی توزیع هدفمند مدرج آن ها است. برای به دست آوردن خواص معادل هر لایه از روش کارآمد قانون مخلوط ها استفاده شده است که با استفاده از آن، هر کدام از لایه های این ورق مرکب به صورت یک ماده ی اورتوتروپیک مدل شده است. و برای به دست آوردن خواص معادل ورق لایه ای نیز از تئوری ورق تک لایه ای معادل استفاده می نماییم. از روش دیفرانسیل کوادریچر به عنوان یک روش دقیق و به لحاظ محاسباتی کارآمد، جهت تجزیه ی معادلات حاکم و شرط مرزی در فضای منتظم محاسباتی استفاده شده است. صحت فرمولاسیون و روش حل ارائه شده، با مقایسه ی نتایج به دست آمده و نتایج موجود در منابع علمی در دسترس نشان داده شده است. سپس مطالعه ی پارامتری برای بررسی اثرات پارامترهای مادی مانند درصد حجمی نانو لوله های کربنی، پارامترهای هندسی مانند نسبت طول به ضخامت، نسبت ابعادی و انواع مختلف توزیع نانو لوله های کربنی در راستای ضخامت لایه ها و نیز شرایط مرزی گوناگون بر روی فرکانس طبیعی انجام پذیرفته است . در قسمت دوم از این پایان نامه، به بهینه سازی چیدمان لایه ها ی ورق مرکب لایه ای برای دست یابی به بیشینه ی فرکانس طبیعی پرداخته شده است. برای انجام این فرآیند بهینه سازی از الگوریتم ژنتیک به عنوان یک روش جست و جو محور کارآمد استفاده شده است. تاثیر پارامترهای مادی و هندسی ورق روی بیشینه ی فرکانس طبیعی ورق های مرکب لایه ای با لایه های تقویت شده به وسیله ی نانو لوله های کربنی تحت شرایط مرزی گوناگون مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج ارائه شده در این پایان نامه علاوه بر اینکه مشخصات دینامیکی ورق های لایه ای با لایه های تقویت شده بوسیله نانو لوله ها را برای مهندسین روشن می نماید، می تواند به عنوان یک منبع علمی جهت مقایسه توسط دیگر محققان مورد استفاده قرار بگیرد

منابع مشابه

تحلیل خطی ارتعاشات ورق های تقویت شده

پوسته‌های تقویت شده به لحاظ کاربرد صنعتی‌شان، طی دهه‌های اخیر همواره مورد توجه محققین بوده‌اند. در این بررسی، روش المان محدود جهت تحلیل خطی ارتعاشات این سازه‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌است. به همین منظور، ورق تقویت شده با استفاده از یک نوع المان متعارف و یک نوع سوپر المان آنالیز شده است. برای مدل کردن ورق، تئوری میدلین و در مورد تقویت کننده‌ها، تئوری تیر تیموشنکو بکار رفته‌اند. تقویت کننده‌ها ل...

متن کامل

بررسی ارتعاش آزاد ورق کامپوزیتی تقویت شده با نانو لوله‌‌های کربنی به همراه لایه مگنتوالکتروالاستیک

چکیده: در این تحقیق، ارتعاش آزاد ورق مستطیلی هوشمند دولایه‌ای متشکل از یک لایه کامپوزیتی تقویت شده با نانولوله‌های کربنی تک جداره و یک لایه هوشمند چندفازی مگنتوالکتروالاستیک بررسی شده است. نانولوله‌های کربن به صورت یکنواخت در راستای ضخامت لایه کامپوزیتی توزیع شده‌اند. دمای محیط به صورت یکنواخت تغییر می‌کند. ورق بر روی تکیه گاه ساده قرار گرفته شده و تحت بارگذاری‌های الکتریکی و مغناطیسی می‌باشد. ...

متن کامل

بررسی رفتار خمشی کامپوزیت های مشبک تقویت شده با نانو لوله های کربنی چند جداره

سازه‌های مشبک کامپوزیتی با توجه به دارابودن ساختار منحصر به فردی که به صورت یک ساختار شبکه­ای متشکل از ریب­ها است، دارای خواصی نظیر نسبت استحکام به وزن بالا، نسبت سفتی به وزن بالا، قابلیت جذب انرژی بسیار بالا و همچنین مقاومت به خوردگی مناسب هستند. در این مقاله، تاثیر افزودن نانولوله‌های‌کربنی چندجداره در درصدهای وزنی مختلف (0، 1/0، 25/0 و 4/0) بر رفتار خمشی کامپوزیت‌های مشبک زمینه پلیمری به صور...

متن کامل

تحلیل و کنترل ارتعاشات تیرهای تقویت شده به وسیله لوله های کربنی نانو

در این تحقیق از ایده مواد هوشمند جهت کنترل و از بین بردن ارتعاشات غیرخطی تیرها استفاده شده است. ارتعاشات خمشی تیرهای ویسکوالاستیک تقویت شده به وسیله نانو لوله های کربنی بطور خاص مورد توجه قرار گرفته است. مدل ویسکوالاستیک به کار برده شده در این تحلیل، مدل ویسکوالاستیک کلاسیک کلوین- ویت می باشد. با استفاده از اصل همیلتون معادلات دیفرانسیلی غیرخطی تیر در دو حالت با وصله پیزوالکتریکی و بدون وصله پی...

15 صفحه اول

تحلیل ارتعاشات آزاد پوسته ‏های مخروطی تقویت شده با نانولوله‏ های کربنی در محیط با دمای بالا

در این تحقیق، ارتعاشات آزاد پوسته‌های مخروطی کامپوزیتی تقویت شده با نانو لوله‌های کربنی در محیط با دمای بالا مورد مطالعه قرار گرفته است. توزیع نانو لوله‏‌های ‏کربنی در راستای ضخامت پوسته به دو صورت یکنواخت و مدرج تابعی درنظر گرفته شده است. اثر بارگذاری حرارتی به صورت تنش‌های اولیه در نظرگرفته، معادلات حاکم با استفاد از اصل همیلتون،‏ براساس تئوری کلاسیک و‏ روابط کرنش-جابه‌جایی غیرخطی فون کارمن ب...

متن کامل

تحلیل خطی ارتعاشات ورق های تقویت شده

پوسته­های تقویت شده به لحاظ کاربرد صنعتی­شان، طی دهه­های اخیر همواره مورد توجه محققین بوده­اند. در این بررسی، روش المان محدود جهت تحلیل خطی ارتعاشات این سازه­ها مورد استفاده قرار گرفته­است. به همین منظور، ورق تقویت شده با استفاده از یک نوع المان متعارف و یک نوع سوپر المان آنالیز شده است. برای مدل کردن ورق، تئوری میدلین و در مورد تقویت کننده­ها، تئوری تیر تیموشنکو بکار رفته­اند. تقویت کننده­ها ل...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه خلیج فارس - دانشکده مهندسی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023