نام پژوهشگر: سید مهرداد طباطبایی

بررسی کمانش پوسته های استوانه ای کامپوزیتی به روش نوار محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شیراز - دانشکده مکانیک و هوافضا 1391
  سید مهرداد طباطبایی   سید حسن عصایی

در این پژوهش با بهره گیری از روش نوار محدود به تحلیل کمانش پوسته های استوانه ای کامپوزیتی چند لایه و مواد هدفمند پرداخته شده است. معادلات تعادل با کمک مینیمم-سازی انرژی پتانسیل به شکل ماتریسی استخراج گردیده است و به شکل ماتریس های سختی هندسی و الاستیک برای یک نوار محدود ارائه شده است. با به کارگیری روش روی هم گذاری ماتریس های سختی الاستیک و هندسی جهت یک پوسته استوانه ای که با نوارهای محدود تقسیم شده است، معادلات تعادل سازه به شکل یک مساله مقدار ویژه استخراج می شوند. به منظور حل مساله مقدار ویژه از روش حل عددی تجزیه ماتریسی چولسکی و الگوریتم تکرار qr استفاده شده است. پس از بررسی همگرایی کد عددی تهیه شده به زبان برنامه نویسی فرترن ، رفتار کمانشی پوسته های استوانه ای تحت بارگذاری های منفرد و ترکیبی(نیروی محوری فشاری، فشار خارجی، پیچش) مطالعه گردیده است. به منظور تحلیل از تئوری های کلاسیک دانل، سندرس-کویتر، فلوگه و نووژیلف و تئوری تغییرشکل برشی سندرس-کویتر استفاده شده و اثرات ضخامت پوسته بر دقت تئوری های کلاسیک و تغییرشکل برشی مورد بررسی قرار گرفته است. شرایط تکیه گاهی ساده-ساده، ساده-گیردار و گیردار-گیردار باهم مقایسه شده است. با تمرکز بیشتر بر آرایش های متقارن، لایه چینی های ، و مورد مطالعه قرار گرفته اند؛ علاوه بر این، بارهای کمانش در آرایش های نامتقارن و نیز مواد هدفمند بررسی شده است. پوسته هایی استوانه ای با شعاع 200 میلی متر و طول های 200، 400 و 800 میلی متر و ضخامت های 1، 4، 8، 16، 20 و 30 میلی متر به منظور مطالعه رفتار کمانش پوسته های استوانه ای انتخاب شده اند. علاوه بر بار کمانش، در برخی حالات شکل مد بحرانی کمانش نیز ارائه شده است. برای تایید نتایج حاصل از تحقیق حاضر، حل موجود با نتایج نرم افزار انسیس مقایسه شده است. لازم به ذکر است که در مطالعات انجام شده بر رفتار کمانشی پوسته های استوانه ای تا کنون به کمک روش نوار محدود، اثرات پیچش به تنهایی و همچنین تداخل بارهای توأم فشار خارجی، فشار محوری و پیچش بررسی نشده است. همچنین نوآوری دیگر پژوهش حاضر، بررسی رفتار کمانشی پوسته های ساخته شده از مواد هدفمند است که تا به حال چنین تحلیلی بر روی پوسته های استوانه ای با روش نوار محدود انجام نشده است.