پديد آورنده :
قوه عود، محمدرضا
عنوان :
تحليل پايداري استاتيكي و ديناميكي ورق‌هاي ساندويچي با هسته حاوي مواد داراي نسبت پواسون منفي با استفاده از تحليل ايزوژئومتريك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ده، 153ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
تحليل ايزوژئومتريك , مواد داراي نسبت پواسون منفي , نانوكامپوزيت , پايداري استاتيكي و ديناميكي , هسته لانه زنبوري
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/11/09
رشته تحصيلي :
مهندسي عمران
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/11/17
چكيده فارسي :
يكي از دقيق‌ترين و پركاربردترين روش‌هاي عددي، روش اجزا محدود است، با اين حال اين روش همانند ساير روش‌ها مشكلاتي را به همراه دارد كه يكي از پيشنهادها براي رفع اين مشكلات، ارائه مفهوم تحليل ايزوژئومتريك بوده است. اين روش با استفاده از توابع نربز و بي-اسپلاين، مسايل داراي هندسه پيچيده را با دقت قابل‌قبولي حل نموده و سرعت حل مسايل مختلف را بهبود مي‌بخشد.
هدف از انجام اين پژوهش بررسي تأثير عوامل مختلف بر كمانش استاتيكي و ديناميكي ورق ساندويچي حاوي هسته لانه‌زنبوري داراي نسبت پواسون منفي با استفاده از تئوري تغييرشكل برشي مرتبه اول است. ورق‌هاي ساندويچي داراي هسته لانه‌زنبوري با نسبت پوآسون منفي، مواد جديدي هستند كه خواص مفيدي نظير وزن سبك، پايداري و دوام بالا و ظرفيت جذب انرژي زياد تحت انواع بارگذاري به‌خصوص بارهاي ضربه‌اي دارند.
از جمله عوامل قابل بررسي مي‌توان به زاويه سلول‌هاي لانه‌زنبوري، ضخامت هسته، نسبت حجمي نانوذرات تقويت‌كننده ورق‌هاي محافظ، شرايط مرزي و زاويه جهت‌گيري هسته نسبت به افق و بررسي لانه‌زنبوري‌هاي كلاسيك و تجاري اشاره كرد. در پژوهش حاضر به‌منظور استخراج روابط حاكم و شاخص‌هاي مورد نظر از روش تحليل ايزوژئومتريك كه يكي از قدرتمندترين و انعطاف‌پذيرترين روش‌هاي حل عددي در تحليل ورق‌ها است، استفاده‌شده است. نتايج بيانگر آن است كه روش تحليل ايزوژئومتريك داراي دقت مناسب در تحليل ورق‌هاي ساندويچي حاوي هسته لانه‌زنبوري است. از جمله نتايج حاصل در اين پژوهش مي‌توان به افزايش تنش بحراني كمانش استاتيكي با افزايش زاويه سلول‌هاي لانه‌زنبوري اشاره كرد؛ همچنين با افزايش زاويه سلول‌ها مقادير فركانس‌هاي غيرمجاز و عرض محدوده ناپايداري كمانش ديناميكي كاهش مي‌يابد. شايان ذكر است با افزايش ضخامت هسته در نسبت طول به ضخامت ثابت به دليل كاهش ثابت‌هاي الاستيك برشي، تنش بحراني كمانش ورق ساندويچي به واسطه كاهش انرژي كرنشي هسته، كمتر مي‌شود. از عوامل موثر در بررسي پايداري استاتيكي و ديناميكي ورق مي‌توان به شرايط مرزي مختلف اشاره كرد به نحوي كه با افزايش سختي سازه به واسطه مقيد شدن هرچه بيش‌تر درجات آزادي در مرزها، تنش بحراني كمانش و عرض ناحيه ناپايداري كمانش ديناميكي افزايش مي‌يابد. همچنين استفاده از مدل توزيع Xنانوذرات
و استفاده از نانوصفحات گرافني بيشترين تنش بحراني كمانش و بيشترين مقادير فركانس‌هاي غيرمجاز و عرض ناحيه ناپايداري ديناميكي و استفاده از مدل توزيع V و استفاده از نانولوله‌هاي كربني كمترين تنش بحراني كمانش و كمترين مقاديرفركانس‌هاي غير مجاز حاصل مي‌شود.
چكيده انگليسي :
One of the most accurate and widely used numerical methods is the finite element method, however, this method, like other methods, brings problems, and one of the proposals to solve these problems has been to present the concept of isogeometric analysis. This method solves problems with complex geometry with acceptable accuracy and improves the speed of solving various problems by using NURBS and B-spline functions.
The purpose of this research is to investigate the effect of various factors on the static and dynamic buckling of a sandwich plates containing a honeycomb core with a negative Poisson's ratio using the theory of first-order shear deformation theory. Sandwich plates with honeycomb core with negative Poisson's ratio are new materials that have useful properties such as light weight, high stability and durability, and high energy absorption capacity under various types of loading, especially impact loads.
The results indicate that the isogeometric analysis method has appropriate accuracy in the analysis of sandwich plates containing honeycomb core. Among the results obtained in this research, we can mention the increase in the critical stress of static buckling with the increase in the angle of the honeycomb cells; Also, by increasing the angle of the cells, the values of the illegal frequencies and the width of the dynamic buckling instability range decrease. It is worth mentioning that with the increase of the core thickness in the ratio of length to thickness due to the reduction of shear elastic constants, the critical buckling stress of the sandwich plate decreases due to the reduction of the strain energy of the core. Also, using the X-nanoparticles distribution model and the use of graphene nameplates results in the highest critical buckling stress and the highest values of impermissible frequencies and the width of the dynamic instability zone, and the use of the V distribution model and the use of carbon nanotubes results in the lowest critical buckling stress and the lowest values of impermissible frequencies.
استاد راهنما :
بشير موحديان عطار , سعيد صرامي
استاد داور :
حسين عموشاهي , بشير موحديان عطار
