پاسخ دینامیکی پوسته ها و لوله های ساندویچی مرکب تحت بارگذاری ضربه ای
عنوان اصلي
Dynamic Response of Doubly-Curved Anisotropic Sandwich Panels and Tubes under Shock Loading
وضعیت نشر و پخش و غیره
محل نشرو پخش و غیره
تهران
مشخصات ظاهری
ساير جزييات
۶۵۲ ص.
یادداشتهای مربوط به عنوان و پدیدآور
متن يادداشت
علی اصغر جعفری
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
متن کامل
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
زمان اعطا مدرک
۱۳۸۹
نظم درجات
طراحی کاربردی
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
موضوع رساله دکتری، بررسی پاسخ دینامیکی پنلهای ساندویچی دارای دو انحناء در دو راستای عمود بر هم تحت بارگذاری ضربه ای می باشد. این موضوع یکی از مسایل مهم در طراحی پنلهای ساندویچی بکار رفته در بدنه هواپیماها، شاتلهای فضایی، کشتیها و موتورهای پیشرانه می باشد. از طرفی کاربرد لوله های ساندویچی تحت بار گذرای متحرک داخلی رو به گسترش است. از لوله های کامپوزیتی و ساندویچی در لوله های توپ و تفنگ و بدنه موتورهای انفجاری پالسی استفاده می شود. تمامی این موارد، اهمیت بررسی پوسته ها و لوله های ساندویچی تحت بارگذاری ضربه ای را نشان می دهد. با وجود این اهمیت، بررسی پاسخ دینامیکی پوسته و لوله ساندویچی با هسته انعطاف پذیر تحت بار گذرا، در حوزه الاستیک خطی، به ندرت صورت پذیرفته است. بارگذاری ضربه ای، بارگذاری با ماهیت دینامیکی است که در آن افزایش ناگهانی مقدار قابل توجهی فشار (چندین مگاپاسکال) در مدت زمان بسیار کوتاه (چند میلی ثانیه) روی می دهد. بارگذاری ضربه ای ناشی از انفجار در هوا (موج بلست)، انفجار داخل مخلوط گازی سوخت و هوا (دتونیشن)، حرکت فراصوت وسایل پرنده (غرش رعد)، ضربه و برخورد می باشد. بارگذاری ضربه ای بصورت یک بار گسترده جانبی با پروفیل متغیر با زمان بر سطح پوسته ساندویچی اثر می کند. پیشانی موج ضربه ای به دو صورت به سطح پوسته برخورد کند: عمود بر سطح و یا مماس بر سطح (بارگذاری متحرک). اولین گام در بررسی پاسخ دینامیکی پوسته ساندویچی تحت بار گذرا، تحلیل ارتعاش آزاد می-باشد. ضمن آنکه به منظور بررسی پاسخ دینامیکی پوسته ساندویچی با هسته انعطاف پذیر، ابتدا باید تئوری مناسبی برای مدل کردن ریاضی آن ایجاد کرد. لذا در کار حاضر، دو تئوری سه لایه جدید (تئوری جابجایی و تئوری مختلط) گسترش می یابند. در تئوری جابجایی، برای رویه های کامپوزیتی از تئوری مرتبه اول برشی و برای هسته از میدان جابجایی مرتبه }2,3~ استفاده شده است. در تئوری مختلط، جابجایی ها و تنشهای موجود در وجوه مشترک جزء متغیرهای اصلی مساله می باشند. تئوریهای ارائه شده براحتی برای هندسه های مسطح، استوانه ای و کروی صفحات ساندویچی قابل بکارگیری می باشند. درستی نتایج این تئوریها توسط تحلیل ارتعاش آزاد مشخص می گردد. نشان داده می شود که انعطاف پذیری هسته باعث ایجاد مودهای ارتعاشی می شود که در آن خیز جانبی رویه های بالا و پایین در جهت عکس یکدیگر است (مود متقارن). بعد از ایجاد مدلهای ریاضی مناسب و تحلیل ارتعاش آزاد، پاسخ دینامیکی پوسته ساندویچی دو انحناء تحت بارگذاری ضربه ای مورد بررسی قرار می گیرد. پوسته ساندویچی مورد بررسی متشکل از رویه های از جنس چندلایه کامپوزیتی و هسته انعطاف پذیر ارتوتروپیک است. برای این بررسی از تئوری سه لایه جابجایی استفاده می شود. فرض بر آن است که شدت بارگذاری بگونه ای است که رفتار مواد در حوزه الاستیک خطی باقی می ماند و هیچ گونه تورقی در رویه ها و یا وجوه مشترک هسته با رویه ها روی نمی دهد. همچنین از اثرات میرایی صرف نظر شده است. در این بررسی، اثر پارامترهای هندسی و فیزیکی نظیر شعاع انحناء، ضخامت پوسته، شکل پروفیل بارگذاری، زاویه الیاف در رویه ها و سرعت بارگذاری بر پاسخ دینامیکی صفحه ساندویچی مورد کنکاش قرار می گیرد. در کار حاضر، پاسخ دینامیکی لوله ساندویچی (به عنوان هندسه خاصی از پوسته ساندویچی دو انحناء) تحت بارگذاری متحرک داخلی، مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور، ابتدا پاسخ دینامیکی لوله فلزی تحت بارگذاری متحرک داخلی توسط تئوریهای مرتبه اول و مرتبه سوم برشی مورد بررسی قرار می گیرد. این بررسی به منظور فهم بهتر فیزیک مساله و آشنایی با پدیده های موجود صورت می پذیرد. پاسخ دینامیکی لوله فلزی تحت بارگذاری متحرک در محدوده سرعت بحرانی اول و دوم (سرعت دسته امواج خمشی و برشی) بررسی می شود. نتایج حاصله با نتایج تحلیلی، عددی و تجربی موجود در دیگر مقالات مقایسه می گردد. نشان داده خواهد شد که در سرعت بحرانی اول، تشدید در ارتعاش کرنشهای محیطی و برشی روی می دهد. اما در سرعت بحرانی دوم، تشدید تنها در ارتعاش کرنش برشی لوله روی می دهد. در نهایت، پاسخ دینامیکی لوله ساندویچی تحت بارگذاری متحرک داخلی، توسط تئوریهای مختلف سه لایه و تک لایه معادل با هسته انعطاف پذیر بررسی می شود. پاسخ به دو صورت پایا برای لوله با طول بی نهایت و گذرا برای لوله با طول محدود بررسی می گردد. رفتار ارتعاشی پاسخ لوله، سرعت بحرانی، ضریب تقویت، نمودار فرکانس پاسخ لوله و منحنی پراکندگی از موارد مورد بررسی می باشند. نتایج بدست آمده با نتایج تحلیلی و عددی موجود در مقاله های دیگر صحه گذاری می شود. همچنین نتایج جدیدی برای پاسخ دینامیکی لوله ساندویچی با رویه های کامپوزیتی تحت بار متحرک داخلی ارائه خواهد شد. نشان داده خواهد شد که در لوله ساندویچی با هسته انعطاف پذیر، دو سرعت بحرانی مرتبط با دسته امواج خمشی وجود دارد که در هر دو سرعت، ارتعاش کرنش محیطی تشدید می شود. چنانچه هسته تراکم ناپذیر باشد، ارتعاش کرنش محیطی همانند لوله فلزی، تنها در یک سرعت بحرانی تشدید می شود. اهم گامهای مورد بررسی که جزء نوآوریهای کار حاضر به حساب می آید، به قرار زیر است: 1) بررسی ارتعاش آزاد پوسته ساندویچی دو انحناء با هسته انعطاف پذیر توسط دو تئوری سه لایه جدید: بررسی ارتعاش آزاد پوسته های ساندویچی استوانه ای و کروی توسط تئوریهای سه لایه با هسته انعطاف پذیر به ندرت صورت پذیرفته است. 2) بررسی پاسخ دینامیکی پوسته ساندویچی دو انحناء با هسته انعطاف پذیر تحت بارگذاری ضربه ای با استفاده از تئوری سه لایه جابجایی: پیشانی موج بارگذاری بصورت عمود بر سطح و مماس بر سطح (بارگذاری متحرک) در نظر گرفته می شود. 3) بررسی تحلیلی پاسخ دینامیکی لوله فلزی تحت بارگذاری متحرک داخلی با استفاده از تئوریهای مرتبه اول و مرتبه سوم برشی در محدوده سرعت بحرانی دوم: بررسی تحلیلی امکان تشدید کرنش برشی جانبی در سرعت بحرانی دوم از نوآوریهای این گام می باشد. 4) بررسی پاسخ دینامیکی لوله ساندویچی تحت بارگذاری متحرک داخلی: بررسی امکان تشدید ارتعاش لوله در سرعتهای بحرانی و بدست آوردن ضریب تقویت از نوآوریهای این گام است. به منظور صحه گذاری نتایج حاصله در تمامی گامها، از نتایج تحلیلی، عددی و تجربی موجود در دیگر مقالات استفاده می شود.
متن يادداشت
موضوع (اسم عام یاعبارت اسمی عام)
عنصر شناسه ای
مهندسی مکانیک
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )