پديد آورنده :
شيشه گر، حسين
عنوان :
تحليل كمانش يك طرفه ي استوانه ي جداره-نازك هدفمند محصور در محيط الاستيك بدون كشش تحت بارگذاري محوري و ميدان دمايي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
نه، ۱۱۲ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
عليرضا شهيدي
استاد مشاور :
حميدرضا ميردامادي
توصيفگر ها :
كمانش يكطرفه , محيط الاستيك بدون كشش , استوانه ي جداره-نازك , مواد هدفمند (FGM) , روش ريلي-ريتز
استاد داور :
مهدي سلماني تهراني، مصطفي جمشيديان
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/12/06
چكيده فارسي :
چكيده پوستههاي استوانهاي در سازههاي مختلفي همچون راكت موشك توربين لولههاي انتقال سياالت زيردريايي و غيره استفاده ميشوند امروزه بهمنظور بهبود رفتار و خواص پوستهها از مواد با عملكرد درجه بندي شده يا هدفمند FGM استفاده ميشود ساختار داخلي ماده هدفمند بهصورت غير همگن است و خواص مكانيكي آن در راستاي ضخامت بهصورت پيوسته تغيير ميكند اين ماده معموال از دو فاز فلز و سراميك تشكيل ميشود از فاز فلز براي استحكام مكانيكي و از فاز سراميك براي مقاومت گرمايي سازه استفاده ميشود بسته به كاربرد يا محدوديت ممكن است يك پوستهي استوانهاي در يك محيط االستيك بدون كشش قرار بگيرد در اين حالت بار بحراني كمانش استوانه بيشتر از حالت بدون محيط است به اين كمانش كمانش يكطرفه ميگويند در واقع پوسته به دليل حضور سطح تماس نميتواند در موجهاي سينوسي ساده كمانش كند در كمانش يكطرفه مود كمانشي طول موجهاي كوتاهتري داشته و پوسته در مقابل بارهاي اعمال شده سفتي بيشتري از خود نشان ميدهد براي اولين بار در اين پاياننامه كمانش يكطرفه استوانه جداره نازك هدفمند محصور در محيط االستيك بدون كشش به روش ريلي ريتز مورد بررسي قرار گرفته است تأثير پارامترهايي همچون توان تابع نسبت حجمي ماده هدفمند در ضخامت ثابت نسبت هندسي طول به شعاع نسبت هندسي شعاع به ضخامت و اثر حضور سه محيط گرمايي متفاوت بر روي بار كمانش يكطرفه و دوطرفه بررسي شده است معادالت حاكم بر اساس فرضيات نظريهي كالسيك و با اعمال اصل كار مجازي بر معادله انرژي استخراج شده است براي شبيهسازي محيط از شبكهاي متشكل از فنرهاي متمركز استفاده شده است پس از فرمولبندي و پيادهسازي روش عددي ماتريسهاي سفتي مماسي و هندسي استخراج شده و با توجه به رفتار غيرخطي ساختار محيط االستيك مسئله بهصورت روش تكراري ساده حل شده و مجهوالت بهدست آمدهاند چندين مطالعه موردي انجام شده و صحت آنها مورد بررسي و تأييد قرار گرفته است همچنين همگرايي نتايج ارزيابي شده و مشخصات و هندسه شبكهبندي مورد نياز بهدست آمده است در انتها ميتوان با تفسير مهندسي نتايج بهترين پارامترهاي هندسي و فيزيكي پوستههاي استوانهاي هدفمند را انتخاب كرد كلمات كليدي كمانش يكطرفه محيط االستتيك بدون كشتش استوانهي جداره نازك مواد هدفمند FGM روش ريلي ريتز
چكيده انگليسي :
001 Analysis of unilateral buckling of FGM thin walled cylinder embeddedin tensionless elastic medium under axial loading and temperature field Hossein Shishegar h shishegar@me iut ac ir Date of Submission 2018 01 01 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Ali Reza Shahidi Shahidi@cc iut ac irAbstract Cylindrical shells are one of the most applicable constituents in various structures such as rockets missiles turbines fluid transfer pipes submarine industries etc Towards the improvement of these shells Functionally Graded Materials FGMs are utilized for their enhanced behavior and properties Their internalstructure is non homogeneous and their mechanical properties vary along the thickness direction consistently The main components are usually ceramic and metal The metal phase would strengthen the mechanicalproperties and the ceramic phase would enhance thermal resistance of the structure Depending on theapplication or the limitations a cylindrical shell might be embedded in a tensionless elastic medium In thiscase its critical buckling load would be higher than the non medium case which is called unilateral buckling In fact the presence of a contact surface would confine the shell from buckling in usual sine waves Inunilateral buckling the buckling mode has shorter wavelengths and the shell would be more rigid regardingthe applied loads In this thesis unilateral buckling of FGM thin walled cylinder embedded in tensionlesselastic medium is investigated using Rayleigh Rites method for the first time The effects of variousparameters such as the order of FGM volumetric ratio function in constant thickness the length to radiusratio the radius to thickness ratio and the presence of three different thermal environments on the unilateraland bilateral buckling loads are studied The governing equations are extracted based on either theassumptions of classic theories or the virtual work principle applied on the energy equations A network oflumped springs is used in order to simulate the medium Subsequent to formulating and implementing thenumerical method tangential and geometrical stiffness matrices are extracted Considering the nonlinearbehavior of the structure in the elastic medium a solution is derived by a simple repetitive method and theunknown variables are obtained Several cases have been studied and validated against the available literature Moreover the convergence of the results is evaluated and the required specification and geometry of the gridare found Finally a thorough engineering interpretation of the results would lead to defining the bestgeometrical and physical parameters of the cylindrical shells Keywords Unilateral buckling Tensionless elastic medium Thin walled cylinder FunctionallyGraded Material FGM Rayleigh Ritz method
استاد راهنما :
عليرضا شهيدي
استاد مشاور :
حميدرضا ميردامادي
استاد داور :
مهدي سلماني تهراني، مصطفي جمشيديان
