در این تحقیق به بررسی تجربی و عددی رفتار نرم شوندگی و رچتینگ پوسته های استوانه ای فولادی تحت بارگذاری نیرو کنترلی و جابجایی کنترلی محوری تناوبی پرداخته شده است. تست های تجربی توسط دستگاه سرو هیدرولیک اینسترون 8802 انجام گردیده است. تحلیل عددی توسط نرم افزار آباکوس با استفاده از مدل های پلاستیسیته پیشرفته سخت شوندگی ایزوتروپیک، سخت شوندگی سینماتیک خطی و سخت شوندگی غیر خطی ایزوتروپیک/سینماتیک انجام شده و دقت این مدل ها با نتایج تجربی سنجیده شده است. تحت بارگذاری نیرو کنترلی به علت وجود نیروی میانگین غیر صفر، کرنش پلاستیک در سیکل های متوالی در پوسته استوانه ای انباشت می گردد یا به عبارت دیگر رفتار رچتینگ در پوسته اتفاق می افتد. تحت بارگذاری جابجایی کنترلی، رفتار نرم شوندگی در پوسته ها مشاهده می گردد و به علت کمانش ایجاد شده در ناحیه فشاری، این رفتار شدیدتر می گردد. تاثیر گشودگی روی رفتار منحنی های هیسترزیس پوسته های استوانه ای نیز تحت این نوع بارگذاری ها مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهده می گردد که گشودگی باعث تسریع رفتار نرم شوندگی و رچتینگ در پوسته های استوانه ای می گردد. مدل سخت شوندگی غیر خطی ایزوتروپیک/سینماتیک به خوبی رفتار نرم شوندگی و رچتینگ پوسته را شبیه سازی می کند؛ ولی مدل های سخت شوندگی ایزوتروپیک و سخت شوندگی سینماتیک خطی توانایی شبیه سازی رفتار های نرم شوندگی و رچتینگ را ندارند.

در این تحقیق به تحلیل تجربی و عددی رفتار نرم شوندگی و رچتینگ پوسته های استوانه ای از جنس فولاد ضدزنگ و پوسته های مکعبی از جنس37st تحت بارگذاری پیچش خالص در حالت-های گشتاور-کنترل و زاویه پیچش-کنترل با و بدون گشودگی پرداخته شده است. آزمایش های مورد نظر توسط دستگاه سروهیدرولیک 8802 و به کمک فیکسچری مخصوص که حرکت خطی را به دورانی تبدیل می کند، انجام گردیده است. تحلیل های عددی توسط نرم افزار آباکوس با استفاده از مدل ترکیبی چابوچی و سینماتیک انجام شده و دقت این مدل ها با نتایج تجربی سنجیده شده است. تحت بارگذاری گشتاور-کنترل به علت وجود گشتاور میانگین غیر صفر، کرنش پلاستیک در سیکل های متوالی در پوسته استوانه ای انباشته می گردد و رفتار رچتینگ را نشان می دهد. تحت بارگذاری زاویه پیچش-کنترل، رفتار نرم شوندگی در پوسته ها مشاهده می گردد و این رفتار در جهت ساعتگرد به دلیل جهت اولیه چرخش کمی بیشتر است. تأثیر انواع گشودگی در رفتار منحنی های هیسترزیس پوسته های منشوری، نیز تحت این نوع بارگذاری ها مورد مطالعه قرار گرفته است. مشاهده شد که گشودگی باعث تسریع رفتار نرم شونگی و رچتینگ پوسته می گردد. پس از اعمال چندین سیکل بارگذاری، ترک شروع به رشد کرده و در نهایت باعث زوال پوسته تحت آزمایش می شود. مدل غیرخطی ایزوتروپیک/سینماتیک، رفتار نرم شوندگی را به خوبی شبیه سازی می کند؛ ولی این مدل قادر به شبیه سازی کامل رفتار رچتینگ نمی باشد.

در این تحقیق، به مطالعه ی تجربی و عددی رفتار رچتینگ پانل های استوانه ای فولادی ضدزنگ ss304l و ck45 تحت بارگذاری متناوب مرکب و محوری پرداخته شده است. پانل های استوانه ای از جنس ss304l به دو صورت عمودی و مایل تحت زاویه °20 قرار گرفته و بار تناوبی با نیروی میانگین غیرصفر در شرایط نیرو-کنترل به انتهای آنها اعمال شده است. پانل های استوانه ای از جنس ck45 با زوایای مختلف و طول یکسان تحت بار محوری با حداکثر تنش برابر 05/1 به صورت سیکلی قرار گرفته اند و در نتیجه ی آن انباشتگی کرنش پلاستیک یا پدیده ی رچتینگ مشاهده شد. آزمایش های تجربی توسط دستگاه سرو هیدرولیک اینسترون 8802 انجام شده است. تحلیل عددی توسط نرم افزار آباکوس و با استفاده از مدل پیشرفته سخت شوندگی غیرخطی ایزوتروپیک/سینماتیک انجام شده و با نتایج تجربی مقایسه شده است. در این تحقیق اثر طول پانل استوانه ای مایل، زاویه ی قرارگیری پانل استوانه ای، زاویه ی پانل استوانه ای و تاریخچه ی بارگذاری بر رفتار رچتینگ مورد تحلیل قرار گرفته است.

در این پایان¬نامه از مدلی ساختاری در محیط نرم افزار آباکوس برای تحلیل پارامترهای شکست یک نانولوله کربنی، از جمله نرخ رهایی انرژی استفاده شده است. در این مدل ساختاری از رابط¬های غیرخطی برای مدل کردن برهمکنش¬های پیوندی کشش و پیچش و همچنین از المان فنر غیرخطی محوری برای مدل کردن برهمکنش خمش زاویه ای استفاده شده است. از مزیت¬های این روش، اجرا شدن آن در فضای cae نرم¬افزار آباکوس می¬باشد. این امر باعث می¬شود که برای تحلیل رفتار مکانیکی نانولوله¬های کربنی تحت شرایط مختلف مرزی و بارگذاری نیاز به برنامه¬نویسی نباشد و هر قابلیتی که نرم افزار در تحلیل مسائل مکانیکی داشته باشد، را بتوان بر روی نانولوله اعمال کرد. در این پایان نامه تنش و کرنش حداکثر و تاثیر عیوب بر روی این تنش و کرنش بررسی شده است. همچنین ترک بر روی نانولوله شبیه سازی شده و نرخ رهایی انرژی در آن با توجه به پارامترهای گوناگونی مانند هندسه، نوع و مود بارگذاری، شرایط مرزی و چیرالیتی نانولوله کربنی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین نرخ رهایی انرژی از دو روش lefm برای مدل پیوسته و روش انرژی بدست آمده و با یکدیگر مقایسه شده است؛ که نتایج انطباق قابل قبولی با یکدیگر دارند.

در این تحقیق، به مطالعه¬ی تجربی و عددی پدیده¬ی رچتینگ بر روی پوسته¬های جدار نازک با سطح مقطع دایروی و چهارگوش دارای گشودگی و بدون گشودگی تحت گشتاور خمشی خالص از جنس فولاد ss304 پرداخته شده است. در این تحلیل پوسته¬ها داخل فیکسچر طراحی شده، جهت اعمال گشتاور خمشی قرار گرفته¬اند و بار سیکلی با نیروی میانگین غیر صفر به انتهای آن¬ها اعمال ¬می¬¬گردد که باعث انباشتگی کرنش پلاستیک و وقوع پدیده رچتینگ می¬شود. بارگذاری¬ها شامل دو نوع نیرو-کنترل و جابه¬جایی-کنترل می¬باشد. آزمایش¬های تجربی توسط دستگاه سروهیدرولیک اینسترون 8802 انجام گردیده¬اند. تحلیل¬های عددی توسط نرم افزار آباکوس و با استفاده از مدل سخت¬شوندگی غیرخطی ایزوتروپیک/سینماتیک انجام شده و با نتایج تجربی مقایسه شده است. در این تحقیق اثر دامنه بار، بار میانگین، دامنه جابه¬جایی، طول تحت خمش، قطر نمونه¬ها و هندسه پوسته¬ها بر رفتار رچتینگ مورد تحلیل قرار گرفته است. مشاهده گردید که با افزایش تنش میانگین و دامنه بار به دلیل افزایش گشتاور خمشی، میزان جابه¬جایی رچتینگ افزایش می¬یابد و نرخ جابه¬جایی رچتینگ به ازای افزایش سیکل، کاهش می¬یابد و به مقدار ثابتی می¬رسد. همچنین تأثیر گشودگی دایروی بر پوسته¬های استوانه¬ای تحت این نوع بارگذاری مورد تحلیل قرار گرفته و مشاهده شد که ایجاد گشودگی، باعث افزایش تغییر شکل پلاستیک و نرخ آن می¬شود.

تحلیل پایای صفحه ی میانی چندلایه های متقارن به دوشاخه مختلف مسائل تغییر شکل خالص درون صفحه ای توسط نیرو ی خالص درون صفحه ای و همچنین تغییر شکل های خارج صفحه ای توسط گشتاورهای خمشی تقسیم می شوند. بررسی مقالات منتشرشده نشان می دهد که حل های کمی برای صفحات ناهمسانگرد حاوی گشودگی وجود دارند. در این پایان نامه با گسترش حل تحلیلی لخنیتسکی، به تحلیل توزیع تنش اطراف گشودگی های مختلف در صفحات نا محدود چندلایه متقارن پرداخته شده است. همچنین علاوه بر ارائه جداگانه یک حل عمومی برای تحلیل توزیع ممان خمشی در صفحات چندلایه متقارن حاوی گشودگی که تحت خمش هستند، برای اولین بار تحلیل توزیع ماکزیمم تنش در اطراف انواع گشودگی در این صفحات و همچنین تحلیل استحکام صفحات چندلایه متقارن تحت هر دو حالت بارگذاری درون و بیرون صفحه ای، جداگانه صورت گرفته و نتایج مهم آن ثبت گردیده است. به منظور بسط حل تحلیلی لخنیتسکی برای تحلیل تنش و ممان خمشی چندلایه های متقارن حاوی انواع گشودگی ها، به وسیله نگاشت هم نوا، ناحیه خارج گشودگی غیردایروی به محدوده داخل گشودگی دایره ای به شعاع واحد تبدیل می شود. در این تحقیق سعی می شود با بسط روش فوق، تأثیر پارامترهای مختلف از قبیل نوع چیدمان لایه ها، زاویه چرخش گشودگی، شعاع انحنای گوشه های گشودگی مورد مطالعه قرار گیرد. برای بررسی نتایج حل تحلیلی ارائه شده از روش اجزای محدود (نرم افزار آباکوس) استفاده شده است که نتایج حاصل از حل تحلیلی تطابق خوبی با نتایج حل عددی دارد. توزیع تنش و ممان خمشی در اطراف گشودگی های دایروی، بیضوی، مثلثی، مربعی، پنج ضلعی و شش ضلعی به دست آمده است. نتایج نشان می دهد که با نرم تر شدن گوشه های گشودگی و انتخاب زاویه چرخش گشودگی مناسب و اضافه کردن تعداد لایه ها می توان تمرکز تنش را کاهش داد.