17156

66 گلپايگان

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1395

80ص: مصور، جدول، نمودار

بهمن اسدي، ايمان فخاري

1400/11/12

كتابنامه

مهندسي مكانيك

فني مهندسي گلپايگان

1400/11/12

61

چكيده پوسته‌‌هاي استوا‌نه‌اي كاربرد‌هاي زيادي در صنايع هوافضا، دريايي و نفت و گاز دارند. در اكثر اين موارد پوسته تحت بار‌هاي ديناميكي قرار دارد و ممكن است دچار ارتعاش، كمانش و خستگي شود. بنابراين، شناخت خصوصيات اين سازه‌‌ها ازجمله فركانس‌هاي طبيعي و بار‌هاي كمانش ضرورتا مورد نياز است. در سال‌هاي اخير مواد هدفمند (FGM) براي استفاده در محيط‌هاي با دماي بالا مورد توجه واقع شد‌ه‌اند. در واقع اين مواد كامپوزيت‌هايي هستند كه از فلزات و سراميك‌ها ساخته مي‌شوند بهطوريكه از قابليت عايق حرارتي بودن سراميك‌ها و چقرمگي خوب فلزات همزمان ميتوان بهره گرفت. مواد هدفمند موادي غيرهمگن مي‌باشند كه خواص آن‌ها به-طور پيوسته و تدريجي از يك سطح تا سطح ديگر تغيير مينمايد. اين كار با تغيير نسبت حجمي مواد با يك رابطه خاص انجام مي‌شود. در اين پايان‌نامه ارتعاشات آزاد پوسته‌‌هاي استوا‌نه‌اي جدار نازك تحت فشار داخلي غير-يكنواخت و سرعت بحراني پوسته‌‌هاي استوا‌نه‌اي دوار دولايه از جنس مواد هدفمند مورد مطالعه قرار گرفته و تاثير فشار داخلي غيريكنواخت بر ارتعاشات آزاد و فركانس‌هاي طبيعي بررسي گرديده است. شرايط مرزي مورد استفاده در اين تحقيق دو سر ساده مي‌باشد و همچنين توابع تغيير مكان براي شرايط مرزي دو سر ساده، به‌صورت مثلثاتي در نظر گرفته شد‌ه‌اند .با در نظر گرفتن اثرات كريوليس، نيرو‌هاي گريز از مركز و تنش‌هاي حلقوي اوليه كه به واسطه دوران ايجاد مي‌شوند، و استفاده از تئوري پوسته‌‌هاي نازك سندرز معادلات حركت استخراج گرديده است .تاثير پارامتر‌هاي مختلف نظير پروفيل فشار ،تركيبات مختلف جنس لايه‌‌ها، توان كسر حجمي و عدد موج محيطي و طولي، نسبت ضخامت به شعاع و نسبت طول به شعاع بر ارتعاشات آزاد و فركانس‌‌هاي طبيعي پوسته استخراج شده است. نتايج حاصله از اين تحقيق توسط داده‌‌هاي موجود در مراجع و نرم‌افزار ABAQUS صحه‌گذاري شده كه نشان از دقت محاسبات دارد. بر اساس جستجوي انجام شده توسط مولف، در ميان تحقيقات انجام شده تاكنون، تحقيقي در مورد اثر فشار داخلي غير يكنواخت روي فركانس‌هاي طبيعي پوسته FGM دو سر ساده و تحليل سرعت بحراني پوسته ‌هاي دو لايه مشاهده نشده است.

Abstract In this project, free vibration of FGM thin cylindrical shells under non uniform linear and nonlinear internal pressure and free vibration and critical speed of a rotating bilayered circular cylindrical shells are investigated and the impact of non-uniform internal pressure on free vibrations and natural frequencies have been analyzed. The boundary conditions used in this study are two simple supported and in order to derive the equations, the theory of sanders thin shells and Rayleigh-Ritz method is used. The effect of various parameters on natural frequencies and free vibrations of shells under internal pressure, such as linear and nonlinear pressure profile, material, thickness to radius and the ratio of length to diameter have been investigated. Additionally, the effect of internal pressure on the natural frequencies profile, in different longitudinal modes and environment have been derived. The results of this study validated by data in the literature and ABAQUS software that reflects the accuracy and can be used as a reference for future designers and researchers.

بهمن اسدي، ايمان فخاري