شماره راهنما :
2283 دكتري
پديد آورنده :
تيكني، وحيد
عنوان :
بررسي عددي و تجربي ارتعاشات درون صفحه‌اي ساختارهاي كايرال به عنوان كاهنده ارتعاشي با شكاف باند گسترده
گرايش تحصيلي :
ديناميك، كنترل ارتعاشات
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
نوزده، 118 ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
فراماده , جاذب ارتعاشي , شكاف باند , كاهنده ي ارتعاشي , روش اجزاء محدود
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/09/02
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/09/17
چكيده فارسي :
كاهش ارتعاشات در سازه‌ها از زمينه‌هاي مورد اهميت براي مهندسين فعال در حوزه‌هاي خودرو، عمران و صنايع هوايي است. فرامواد دسته‌اي از سازه‌هاي مصنوعي ساخته ي دست بشر هستند كه با توجه به هندسه ي سلول واحد خود، حداقل يك مشخصه ي مكانيكي غيرطبيعي دارند. كاربرد فرامواد در كاهش ارتعاشات و نويز، محققين بسياري را به بررسي و توسعه‌ي اين دسته از مواد ترغيب كرده است. در اين رساله، ساختارهاي كايرال و آنتي‌كايرال به منظور طراحي يك فراماده با قابليت كاهش ارتعاشات مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. براي اين منظور ساختار سلول واحد با استفاده از روش‌هاي بهينه‌سازي فراابتكاري با منظور كردن توابع هدف مختلف طراحي شدند. اين اهداف شامل بيشينه كردن شكاف باند نسبي اول و يا ايجاد شكاف باند بيشينه در فركانس‌هاي مطلوب است. هدف اين پژوهش، ارائه‌ي فراماده‌ي مستعد به عنوان كاهنده و جاذب ارتعاشي است كه در ادامه با طراحي و بررسي عددي با استفاده از روش اجزاء محدود اقدام به ارائه‌ي يك مدل مطلوب با بهينه‌سازي توپولوژي سازه و بررسي رفتار آن در بازه‌هاي فركانس پايين مي‌شود كه با استفاده از نتايج آزمايشگاهي بتوان آن را اعتبارسنجي نمود. با توجه به اينكه ساختار فراماده شامل پارامترهايي است كه به‌صورت كلي، شكل و مشخصات سازه را مشخص مي‌كند، اين رساله به دنبال بررسي اثر تغييرات اين متغيرها و ارائه‌ي روندي براي طراحي بهينه‌ي آن‌ها به صورتي است كه سازه قادر به جذب ارتعاشات در بازه‌ي فركانسي مطلوب و گسترده باشد. در ادامه، مراحل ساخت و تست جاذب ارتعاشي انجام گرفته و با نتايج بدست آمده از حل عددي مقايسه شده است.
چكيده انگليسي :
Vibration reduction in structures is a critical area of focus for engineers in fields such as automotive, civil, and aerospace industries. Metamaterials are a category of human-made structures that exhibit at least one unconventional mechanical property due to the geometry of their unit cells. The use of metamaterials in vibration and noise reduction has inspired many researchers to explore and advance this class of materials. In this thesis, chiral and anti-chiral structures are investigated to design a metamaterial capable of vibration reduction. To achieve this goal, the unit cell structure was designed using metaheuristic optimization methods, with various objective functions considered. These objectives include maximizing the relative width of the first bandgap or creating a maximum bandgap at desired frequencies. The aim of this study is to present a capable metamaterial as a vibration reducer and absorber. A detailed numerical analysis using the finite element method is conducted to develop an optimal model by structural topology optimization and to examine its behavior in low-frequency ranges, which is subsequently validated through experimental results. Given that the metamaterial structure includes parameters that generally define the shape and characteristics of the structure, this thesis seeks to investigate the impact of these variables and propose an optimal design approach that enables the structure to absorb vibrations over a broad and desired frequency range. Finally, the construction and testing phases of the vibration absorber are carried out, and the obtained results are compared with the numerical analysis findings
استاد راهنما :
سعيد ضيائي راد
استاد داور :
علي لقماني , رضا جعفري ندوشن , داوود يونسيان
