پديد آورنده :
لقمان، احسان
عنوان :
تحليل آشوب در يك پوسته ي استوانه اي از جنس ماده با خواص عملكردي مدرج تابعي (FGM)
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
شانزده،[121]ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
مصطفي غيور
توصيفگر ها :
آشوب , ماكزيمم نماي لياپانوف , روش مقياس هاي چندگانه
استاد داور :
سعيد ضيايي راد، حسن موسوي
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/08/18
چكيده فارسي :
چكيده در دهههاي اخير پوستهها در هواپيماها فضاپيماها موشكها ماشينها زيردرياييها قايقها تانكهاي ذخيرهسازي وسقفهاي ساختمانها استفاده شده است با گسترش علم مواد و مهندسي و به دنبال آن افزايش تقاضا براي توليد سازههاي سبك منجر به استفاده از مواد پيشرفته كامپوزيتها و مواد با خواص عملكردي درجهبندي شده FGM در طراحي پوستهها شده است ديناميك آشوب و حركات آشوبناك در پوستهها زمينهاي است كه به تازگي مورد توجه قرار گرفته است اين ديناميك پيچيده براي پوستههاي تحت اثر نيروهاي با دامنه باال رخ ميدهد در اين پايان نامه رفتار غيرخطي آشوبناك در يك پوستهي استوانهاي ساخته شده از مواد درجه بندي شده تابعي FGM تحقيق شده است خواص ماده در راستاي ضخامت بصورت تواني بر اساس توزيع حجمي مواد متشكله كه شامل فلز و سراميك است تغيير ميكند اين خواص همچنين تابع دما نيز در نظر گرفته شده است بارگذاري شامل تركيبي از بارهاي گسترده ديناميكي و استاتيكي است كه در دو راستاي شعاعي و محوري به پوستهي استوانهاي اعمال ميشود شرايط مرزي پوسته استوانهاي از نوع تكيهگاه ساده در نظر گرفته شده است در اين پژوهش از تئوري غيرخطي دانل جهت معادالت پوسته استفاده شده است و براي انتقال حرارت توزيع دما متغير با ضخامت در نظر گرفته شده است براي نوشتن معادالت حركت ابتدا با استفاده از تابع تنش معادالت بر حسب جابجايي شعاعي و تابع تنش نوشته ميشوند و سپس با انتخاب شكل جابجايي مناسب و استفاده از روش گالركين معادالت به معادالت ديفرانسيل معمولي تبديل مي شوند معادالت به دست آمده شامل سه معادله ديفرانسيل داراي ترمهاي غيرخطي مرتبه دو و سه ميباشد معادالت حركت با استفاده از روش رانگ كوتا مرتبه 4 حل ميشوند و براي شناسايي رفتارهاي غيرخطي سيستم از تكنيكهاي شناسايي مانند تاريخچه زماني منحنيهاي صفحه فاز نمودارهاي طيف توان نگاشت پوانكاره نمودارهاي دوشاخهاي شدن و ماكزيمم نماي لياپانوف استفاده ميشود نتايج بدست آمده در اين تحقيق با نتايج ساير محققين اعتبار سنجي شده است در اين پژوهش اثرات مواردي چون نسبت سرعت دما و انتقال حرارت اعمال نيرو در راستاهاي مختلف و توان موجود در قانون مادهي FGM بررسي و تحليل شده نتايج نشان ميدهد تغيير پارامترهايي چون دما و نيروي محوري است استاتيك اثر زيادي روي رفتار آشوبناك سيستم ميگذارد و نواحي آشوب را تغيير ميدهند در اين پاياننامه تحليل مسئله ارتعاشات غيرخطي به روش مقياسهاي چندگانه در حالت تحريك با نيروي شعاعي نيز انجام گرفته است حل مسئله در نزديكي تشديد انجام شده است و اثر پارامترهاي مختلفي چون ضخامت دما نماي FGM و نيروي استاتيك محوري روي رفتار پوسته در نزديكي تشديد بررسي شده است نتايج اين پژوهش نشان ميدهد افزايش نيروي محوري فشاري استاتيك و دما مي تواند باعث نرم شدن رفتار پوسته شود و افزايش ضخامت ميتواند رفتار پوسته
چكيده انگليسي :
Chaotic Analysis of Functionally Graded Circular Cylindrical Shell Ehsan Loghman Department of Mechanical enginieering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiProfessor Mostafa Ghayour Ghayour@cc iut ac irAbstractPlates have been extensively used in airplanes spaceships missiles machines surface vessels submarines and storage tanks in the past decade Considerable progress in material science andengineering and increasing demands for lighter and stiffer structures leading the researchers to makecomposites and functionally graded materials FGM Complex dynamic response and chaotic behaviorof plates has been recently considered by many researchers around the world This complex dynamicresponse of plates occurs under large amplitude forces In this thesis nonlinear chaotic vibrationbehavior of a cylindrical shell made of functionally graded material FGM is investigated Materialproperties vary along the shell thickness according to power law based on the volume content of theconstituent which are a metal and a ceramic Material properties are also temperature dependent Loading is a combination of distributed static and harmonic exciting forces in axial and radialdirections in the presence of a temperature gradient in radial direction The cylindrical shell is assumedto be simply supported Donnel s nonlinear shell theory is used for cylindrical shell equations UsingAiry stress function equations of motion are written in terms of radial displacement and stressfunction Selecting suitable displacement function and using Galerkin method nonlinear differentialequations are changed into ordinary differential equations These are three differential equationscontaining second and third order nonlinear terms Using Runge kutta 4th order method the equationsof motion are solved In order to recognize nonlinear behavior of the system techniques such as timehistories phase diagram power spectrum Poincare map bifurcation diagrams and maximum Liapanovexponents are employed In this research effect of parameters such as frequency ratio temperaturegradient uniaxial and biaxial exciting forces and the material inhomogeneity exponent is investigated The results indicate that some parameters such as temperature gradient and axial static force havesignificant effect on chaotic behavior of the cylindrical shell The results of this research are validatedwith the existing literature Moreover in this thesis nonlinear dynamic response of the cylindrical shellunder radial exciting force is also investigated using multiple scale method The solution is done nearresonance and the effect of parameters such as thickness temperature FGM exponent and axial staticforce are considered The results in this case indicate that increasing temperature and axial static forcesoften the shell behavior while increasing thickness can cause stiffening of the structure The results ofthis case are in good agreement with other researcher results Keywords Cylindrical shell functionally graded material FGM multiple scale method maximumLyapunov exponents chaotic behavior
استاد راهنما :
مصطفي غيور
استاد داور :
سعيد ضيايي راد، حسن موسوي
