پديد آورنده :
مختاري كرچگاني، علي
عنوان :
آناليز ديناميكي المان هاي محدود طيفي تير تيموشنكوي با حركت محوري بر پايه ي تبديل موجك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
بيست،154ص.: نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
حميدرضا ميردامادي، مصطفي غيور
توصيفگر ها :
سازه هاي با حركت محوري , آناليز در حوزه هاي زمان و بسامد , المان محدود طيفي بر پايه ي تبديل , تابع مقياس داوبچيز , پايداري سازه
تاريخ نمايه سازي :
94/1/19
استاد داور :
سعيد ضيايي راد، حسن نحوي
چكيده فارسي :
چكيده سامانه با حركت محوري شناسهي بسياري از دستگاههـاي مهندسـي اسـت ـ ـ ـ براي نمونه ميتوان از تسمه و زنجيرهاي انتقال قـدرت كابـل ترامواهـاي ـ ـ ـ هوايي سامانههاي نورد فيبرهاي نساجي و تيغههاي اره برقي نـام بـرد ـ ـ سرعت سامانههاي با حركت محـوري آشـكارا بـر روي پارامترهـاي دينـاميكي ـ ـ ـ ـ ـ سامانه از جمله بسامدهاي طبيعي و مودهاي ارتعاشي كارساز است بهگونـه ـ اي كه در صنعت بسيار ديده شده كه اينگونه سامانههـا در برخـي سـرعتهـا ـ ـ ـ ـ دچار ناپايـداري و شكسـت مـيشـوند بنـابراين پيـدا كـردن دقيـق ايـن ـ ـ ـ ـ ـ ــ ـ ـ پارامترها براي يك طراحي درسـت ارزش ويـژهاي دارد بـه گفتـهاي ديگـر ـ ـ ـ ـ ـ موشكافي ارتعاشي چنين ساختارهايي دسترسـي بـه طراحـيهـاي امـن قابـل ـ ـ ــ ـ ـ اطمينان و بهينه را فراهم ميسـازد روش المـان محـدود كلاسـيك بـهطـور ــ ـ ـ ـ ـ گسترده براي سازههاي با مدل پيچيده و هندسهي دلخواه بهكار گرفتـه شـده ـ ـ است با اين حال اين روش براي مسايل با بسامد بالا مسايل پخش امواج مناسب نيست بهطوري كه بايد تعداد المانهاي بسيار زياد با طول كـم در ـ مقايسه با طول موج درنگر آورد كه ميزان محاسبهها را بهشدت افزايش مـي ـ دهد همچنين براي دستيابي به پاسخهاي سامانه بايد پس از مدلسـازي بـه ـ ـ ويلسون و غيره بهـره ـ اين روش از روشهاي عددي مانند روشهاي نيومارك گرفت گزينش مناسب بازهي زماني بـين دو نقطـهي نمونـه در ايـن روشهـاي ـ ـ ـ ـ ـ عددي از اهميت بالايي برخوردار است بنابراين روشهـاي جـايگزين ماننـد ـ ـ ـ روشهاي المان محدود طيفي بر پايهي تبديل موجك و المان محدود طيفـي بـر ـ ـ پايه تبديل فوريه براي اينگونه مسايل بهكار گرفته مـيشـود روش المـان ـ ــ محدود طيفي بر پايهي تبديل موجك شبيه بـه روش المـان محـدود طيفـي بـر ـ ـ ـ ـ ـ پايهي تبديل فوريه است مگر اينكه اين روش از موجكهـاي داوبچيـز بـراي ـ ـ ـ تبديل معادلههاي ديفرانسيل پارهاي به معادلههاي ديفرانسيل معمولي سـود ـ ميجويد موجكهاي داوبچيز بهدليل ويژگيهاي بيهمتاي خود توانسته كاسـتي ـ هاي روش المان محدود طيفي بر پايهي تبديل فوريه در حـوزهي زمـان بـه ـ ـ ـ دليل متناوب انگاشتن پاسخهـا در روش فوريـه را برطـرف سـازد در ايـن ـ ـ ـ ـ پژوهش سازههاي با حركت محوري يك بعدي بهويژه تير تيموشنكوي بـا حركـت ـ ـ محوري زير نيروي كششي محوري ثابت با روش المان محدود طيفي بـر پايـهي ـ تبديل موجك براي آناليز در حوزههاي زمان و بسامد فرمولبنـدي مـيگـردد ــ ـ دقت بالاي روش المان محدود طيفي بر پايهي تبديل موجك با مقايسهي بـا دو ـ روش المان محدود طيفي بر پايـهي تبـديل فوريـه و المـان محـدود كلاسـيك ـ ـ ـ ـ ـوري روي ـي محـ ـدازهي ـرعت و ن ـروي كششـ يـ سـ ـان ـي ـردد ـاثير انـ تـ مـ گـ نمايـ پارامترهاي ارتعاشي ويژگيهاي موج بسـامدهـاي طبيعـي و عـدد مـوج و ـ ـ ـ ـ ـ پايداري سازهي با حركت محوري نيز برونآوري ميگردد گلواژگان سازههاي با حركت محـوري آنـاليز در حـوزههـاي زمـان و ـ ـ ـ ـ ـ بسامد المان محدود طيفي بر پايهي تبديل موجك تـابع مقيـاس داوبچيـز ـ ـ ـ پايداري سازه
چكيده انگليسي :
Wavelet Based Spectral Finite Element Dynamic Analysis for Axially Moving Timoshenko Beam Ali Mokhtari Karchegani Ali mokhtari@me iut ac ir Date of Submission 2014 12 20 Department of Mechanical engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisors 1 H R Mirdamadi hrmirdamadi@cc iut ac ir 2 M Ghayour ghayour@cc iut ac irAbstractAxially moving structures are of technological importance and present in a wide range ofengineering problems Typical examples are the chain and belt drives aerial cable tramways rolling systems thread lines in the textile industry band saw blades and the like The axiallymoving speed of a structure can significantly affect its dynamic characteristics giving rise tovariations in natural frequencies and vibration modes Above a certain critical moving speed theaxially moving structure may experience severe vibration or structural instability resulting instructural failure Thus it is important to accurately predict the dynamic characteristics of suchaxially moving structures to achieve successful designs Though conventional finite element FE method is versatile and widely used to model complex structures of arbitrary geometry forstructural dynamics problem it is highly unsuited for wave propagation analysis Higher frequencycontent of the loading wave propagation problems requires very ne mesh with the element sizecomparable to the wavelengths which are very small at higher frequencies This results in largesystem size and huge computational cost In addition to the ne mesh to obtain system response the time integration schemes have to be implemented after FE modeling In these methods analysisis performed over a small time step which is a fraction of the total time for which the responsehistories are required For some time integration schemes however a constraint is placed on thetime step and this coupled with large system sizes makes the FE solution of wave propagationproblems computationally prohibitive Thus in general alternative numerical techniques likewavelet based spectral finite element WSFE and conventional FFT based spectral finite element SFE models are adopted for these problems The WSFE is similar to SFE except that hereDaubechies wavelet basis is used for approximation in time to reduce the governing partialdifferential equations PDEs to a set of ordinary differential equations ODEs The localizednature of the compactly supported Daubechies wavelet basis helps to circumvent several problemsassociated with SFE due to the required assumption of periodicity particularly for time domainanalysis In this thesis a WSFE model is developed for some 1D structures especially for anaxially moving Timoshenko beam subjected to axial tension This study is done to use theformulated WSFE to perform both frequency and time domain analysis The high accuracy of theWSFE model is then verified by comparing its results with the FE results and conventional SFEmodel results The effects of the moving speed and axial tension on the vibration characteristics wave characteristics natural frequencies and wave number and the static and dynamic stabilitiesof a moving beam are investigated Keywords Axially moving structures Frequency and time domain analysis Wavelet based spectral finite element model Daubechies wavelet basis function and Dynamicstabilities
استاد راهنما :
حميدرضا ميردامادي، مصطفي غيور
استاد داور :
سعيد ضيايي راد، حسن نحوي
