آنالیز غیرخطی و بررسی رفتار تیرهای I شکل فولادی خمیده در پلان

اختصاصی از یارا فایل آنالیز غیرخطی و بررسی رفتار تیرهای I شکل فولادی خمیده در پلان دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

• پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش سازه با عنوان: آنالیز غیرخطی و بررسی رفتار تیرهای I شکل فولادی خمیده در پلان  

• دانشگاه علم و صنعت ایران  

• استاد راهنما: دکتر محسنعلی شایانفر  

• پژوهشگر: غلامرضا فتحی فضل  

• سال انتشار: مهر 1381  

• فرمت فایل: PDF و شامل 115 صفحه

چکیــــده:

در تیرهای I شکل خمیده در پلان تحت اثر بارگذاری قائم بصورت استاتیکی، لنگرهای خمشی اولیه و لنگرهای پیچشی غیریکنواخت پدید می‌آیند. در نتیجه این نیروهای داخلی، تغییر شکل‌های قائم با دوران‌های پیچشی ترکیب می‌گردند. ترکیب به وجود آمده سبب بروز خمش ثانویه‌ای حول محور فرعی مقطع تیر خواهد گردید. نرخ اندرکنش حاصله بین این عوامل، به نحوی تصاعدی افزایش یافته و موجب بروز رفتار زودرس غیرخطی و تسلیم عضو می‌گردد که در نتیجه باعث کاهش چشمگیری در ظرفیت باربری نهایی تیرهای خمیده در پلان می‌گردد. این رساله، رفتار غیرخطی غیرارتجاعی تیرهای I شکل خمیده در پلان (در هندسه و مصالح عضو) را مورد بررسی قرار می‌دهد. در ابتدا، با استفاده از نرم افزار ANSYS، مدل اجزاء محدود جهت تحلیل رفتار تیرهای I شکل خمیده در پلان در محدوده تغییر شکل‌های بزرگ با خواص غیرارتجاعی مصالح معرفی می‌گردد. در ادامه نتایج ظرفیت باربری نهایی و روابط بار- تغییر مکان، حاصله از تحلیل اجزاء محدود به کمک نرم افزار ANSYS با نتایج آزمایشگاهی منتشر شده در مجلات معتبر علمی بر روی دو مجموعه از تیرهای I شکل (مقاطع گرم نورد شده و ساخته شده جوشی) مقایسه می‌گردد. اثرات تنش‌های پسماند و نسبت شعاع انحناء به طول دهانه (R/L) بر روی ظرفیت باربری نهایی نیز مورد ملاحظه قرار می‌گیرند. هر کدام از تیرها تحت اثر بار متمرکزی بر روی دهانه،که در آن نقطه تیر بصورت جانبی مهار شده است، قرار می‌گیرند. نتایج حاکی از آنند که ظرفیت باربری نهایی با کاهش نسبت R/L، کاهش یافته و مد گسیختگی کلیه نمونه‌ها بصورت کمانش پیچشی- جانبی می‌باشد. در پایان، با توجه به همخوانی مناسب نتایج تحلیلی با نتایج آزمایشگاهی، ظرفیت باربری نهایی و تغییر مکان‌های متناظر آن در محل اثر بار و وسط دهانه بر روی یک نمونه از کارهای آزمایشگاهی با اعمال بار متمرکز در نقاط مختلف دهانه. (n×L/7 , n=1,2,…,7) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشانگر آنند که با حرکت بار متمرکز P به سوی مرکز دهانه، به دلیل کاهش طول مهار نشده جانبی، مقدار تغییر مکان جانبی و زاویه دوران پیچشی در مرکز دهانه کاهش می‌یابد، ولی به دلیل افزایش بازوهای لنگر خمشی و پیچشی و اندرکنش میان آن‌ها، ظرفیت باربری کاهش می‌یابد. همچنین نمودارهای بار – تغییر مکان جانبی و بار – زاویه دوران پیچشی نمونه‌ها، نشانگر مد گسیختگی از نوع کمانش پیچشی – جانبی می‌باشند که برای نمونه 7 و 1 – WB5 چشمگیرتر می‌باشد.

______________________________

** توجه: خواهشمندیم در صورت هرگونه مشکل در روند خرید و دریافت فایل از طریق بخش پشتیبانی در سایت مشکل خود را گزارش دهید. **

** توجه: در صورت مشکل در باز شدن فایل PDF ، نام فایل را به انگلیسی Rename کنید. **

** درخواست پایان نامه:

با ارسال عنوان پایان نامه درخواستی خود به ایمیل [e-mail] پس از قرار گرفتن پایان نامه در سایت به راحتی اقدام به خرید و دریافت پایان نامه مورد نظر خود نمایید. **

رفتار استاتیکی تیرورق های خمیده فلزی با مقطع آی شکل تحت تاثیر بارهای متحرک و گسترده

اختصاصی از یارا فایل رفتار استاتیکی تیرورق های خمیده فلزی با مقطع آی شکل تحت تاثیر بارهای متحرک و گسترده دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان: رفتار استاتیکی تیرورق های خمیده فلزی با مقطع I شکل تحت تاثیر بارهای متحرک و گسترده
دانشگاه تربیت مدرس
استاد راهنما: دکتر فرهاد دانشجو
پژوهشگر: عباس شمیوند
زمستان 1378
فرمت فایل: PDF و شامل 176 صفحه

چکیده:
تیر ورق‌های قوسی اعضاء سازه‌ای هستند که بیشترین کاربرد آنها در پل‌هایی است که در پلان قوسی‌اند. اهداف این مجموعه شامل بررسی پارامتریکی بر رفتار استاتیکی تیر ورق‌های قوسی در زمینه آثار بارهای متمرکز و متحرک و گسترده و تاثیر انحناء و لنگرهای جانبی ناشی از پیچش می‌باشد. همچنین معادلات خطوط تاثیر در این اعضاء بررسی شده است. از آنجایی که نیروی پیچشی جزء این تیر ورق‌ها می‌باشد، بیشترین جهت‌گیری، بررسی شرایط و آثار این نیروهای داخلی بر رفتار تیر ورق‌های تحت بارگذاریهای مذکور می‌باشد. ابتدا مدلی مناسب و کاربردی که از جنبه اجزاء نیز با آنچه در عالم عمل است مطابقت داشته باشد، ارائه شده است بعد آنالیز پیچشی تیر ورق تحت بارگذاری‌های متمرکز و گسترده انجام شده است. بعد از یافتن معادله پیچش در طول دهانه تیر ورق از معادله دیفرنسیل مربوطه، معادله دوران تیر ورق حول محور طولی تیر ورق بدست آمده است سپس با استفاده از روابط مربوطه فرمول‌هایی استخراج شده است که بیان کننده رابطه بین لنگر جانبی ناشی از پیچش با نوع و مقدار یا سرعت حرکت بار، همچنین مشخصات تیرورق مانند زاویه مرکزی می‌باشد. برای واضح‌تر شدن روابط، این فرمول‌ها در نمودارهایی نیز ارایه شده‌اند. برای مطالعه کمانش جانبی در تیرورق‌ها ابتدا تئوری کمانش جانبی در تیر ورق‌های مستقیم ارائه شده و بعد نحوه کمانش جانبی در تیر ورق‌های قوسی با روش تشابه‌سازی با ستون‌های دارای انحناء اولیه و حل معادله دیفرانسیل مربوطه بررسی شده است. در تیر ورق‌های قوسی مانند آنچه که در تیر ورق‌های مستقیم وجود دارد کمانش جانبی موجود نیست و تغییر شکل جانبی وجود دارد، تغییر شکل جانبی از لحظه شروع بارگذاری، شروع شده و سرانجام با افزایش بار در محدوده مشخصی، تغییر شکل‌ها بقدری بزرگ می‌شوند که می‌توان گفت تیر ورق شرایط بهره‌برداری را از دست داده است.


می توانید نمونه نمایشی شامل 20 صفحه نخست پایان نامه را از لینک زیر دریافت کنید.
http://omidcivil.persiangig.com/sellfile/139n.zip/download

** توجه: خواهشمندیم در صورت هرگونه مشکل در روند خرید و دریافت فایل از طریق بخش پشتیبانی در سایت مشکل خود را گزارش دهید. **

پروژه تحلیل تیر خمیده FGM

اختصاصی از یارا فایل پروژه تحلیل تیر خمیده FGM دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:60

فهرست مطالب:
 عنوان مطالب                                     شماره صفحه
چکیده                                            1
مقدمه                                            2
فصل اول: آشنایی با مواد FGM                                3
 (1-1تاریخچه مواد FGM                                4
1-2) معرفی مواد تابعی مدرج FGM                             5
فصل دوم: تحلیل تیرهای خمیده                                13
1-2) معادلات انحنا-جابجایی در دستگاه مختصات قطبی                    14
2-2) انتخاب تابع شکل                                    17
2-3) استخراج رابطه انحناء برحسب انحناهای گرهی                    19
2-4) ماتریس انتقال بین انحناهای گرهی و جابجایی¬های گرهی                20
2-5) معادله تعادل المان                                    21
2-6) مطالعات عددی                                    25
فصل سوم: تحلیل تیرهای خمیده FGM                            28
3-1) فرضیه¬ها و تعاریف                                    29
3-2) معادلات سینماتیک،تنش و کرنش                            30
3-3) نیروی محوری و خمشی لحظه¬ای در محور خنثی                    31
3-4) ضریب برشی                                    32

فهرست مطالب
 عنوان مطالب                                     شماره صفحه

3-5) معادلات حرکت                                    35
3-6) تحلیل عددی و مقایسه                                36
3-7) مدلسازی تیر FGM در جهت ضخامت                        44
نتیجه گیری                                        53
پیوست 1                                        54
پیوست 2                                        54
منابع و مراجع                                        56


فهرست جداول
 عنوان مطالب                                         شماره صفحه
جدول (1)- نتایج بررسی مثال1                                 25
جدول (2)- خواص مواد فلزی و سرامیکی                            39
جدول (3)- مقایسه فرکانس¬ مدلهای مختلف و روش¬های عددی                40
جدول (4)- فرکانس انواع مختلف شرایط مرزی با تکیه گاه ساده                40


فهرست اشکال
 عنوان مطالب                                     شماره صفحه
شکل (1)- تصویر شماتیک ریزساختاری یک ماده تابعی مدرج متشکل از سرامیک-فلز            6
شکل (2)- عکس برداری از مقطع یک ماده تابعی مدرج از جنس Al/si توسط میکروسکوپ نوری        6
شکل (3)- تغییر خواص در برش عرضی پوسته یک صدف                        7
شکل (4)- ماده تابعی مدرج با تغییر خواص تدریجی                        8
شکل (5)- ماده تابعی مدرج با تغییر خواص پله¬ای                        8
شکل (6)- توزیع آهن و تنگستن در اثر حرارت                            9
شکل (7)- حرارت دادن آهن و فولاد در ماکروویو به اندازه 950 درجه در زمان 3 دقیقه            9
شکل (8)- مولفه جابجائی گره¬ای در ابتدا و انتها                            14
شکل (9)- مولفه های انحنای گره¬ای و بارهای خارجی المان                    14
شکل (10)- المان تیر خمیده با درنظر گرفتن جهات قراردادی                    15
شکل (11) – نتایج بررسی مثال (2) با α=〖60〗^°                        27
شکل (12)- طرحواره¬ی یک تیر خمیده                            29
شکل 13- طرحی از قوس کم عمق                                40
شکل (14)- تغییرات فرکانس با پارامتر c/a با کمان قید شده در r=R_G                41
شکل (15)- تغییرات فرکانسی با پارامتر c/a با کمان قید شده در r=r_i                41
شکل (16)- تفاوت درصدی در دو شکل قبل                            42

 
چکیده:
در فصل اول این پروژه به آشنایی با مواد FGM پرداخته ایم سپس در فصل دوم با استفاده از روش اجزاء محدود، فرمول بندی جهت تحلیل غیرخطی هندسی تیرهای خمیده ارائه شده است. در فرمول بندی اجزاء محدود تابع شکل برای انحناء بجای تغییر مکانها معرفی شده است. المان تیر خمیده با قوسی از دایره معادل سازی شده و روابط کرنش-تغییر مکان غیرخطی در دستگاه مختصات قطبی نوشته شده است. با دردست داشتن روابط تنش-کرنش و معادلات تعادل، روابط کرنش-انحناء حاصل گردیده که با جانشینی روابط فوق در روابط کرنش-تغییر مکان معادلات دیفرانسیلی که مقادیر تغییر مکان را برحسب انحناء بیان می-دارد بدست آمده است. با در دست داشتن سه انحناء گرهی تابع شکلی از درجه دوم برای انحناء تعریف شده و با استفاده از آن مقادیر تغییر شکلها بر حسب انحناهای گرهی بیان گردیده است، به دنبال آن ماتریس انتقالی ارائه شده، که انحناء گرهی را با تغییر شکلهای گرهی مرتبط می¬سازد. سپس انرژی کل المان خمیده به صورت تابعی از انحناء بیان و با کمینه سازی آن رابطه نیرو- تغییر شکل حاصل شده است. از آنجا که روش فوق قادر به منظور نمودن تغییر شکلهای بزرگ، و همچنین تاثیرات نیروهای غشائی و شعاعی در سختی عضو می¬باشد، دیگر رابطه نیرو-تغییر شکل خطی نمی¬باشد، بدین سبب روش تکرار نیوتن-رافسون جهت همگرایی جواب اختیار شده، و الگوریتمی بر این اساس ارائه گردیده است. با مطالعه چند مثال عددی و مقایسه نتایج بدست آمده با سایر مراجع نشان داده شده است که روش مذکور از دقت، سرعت و کارائی کافی برخوردار است.در فصل سوم تئوری کلاسیک مقاومت مصالح برای تحلیل دینامیکی تیرهای خمیده ضخیم در زمینه مواد تابعی مدرج (FGM) استنباط شده است. فرآیند استخراج شامل ساده سازی دستکاری جبری با استفاده از مفهوم تغییر مکان محور خنثی مواد است.همچنین مطالعات پارامتری بر روی فرکانس¬های طبیعی برای نشان دادن تطبیق پذیری از فرمولهای اتخاذ شده با استفاده از راه حل دستی سری توانی ارائه شده است.


مقدمه:
در سالهای اخیر با توسعه موتورهای پرقدرت صنایع هوافضا، اوربین¬ها و راکتورها و دیگر ماشین ها نیاز به موادی با مقاومت حرارتی بالا و مقاومتر از لحاظ مکانیکی احساس شده است. در سالهای قبل در صنایع هوافضا از مواد سرامیکی خالص جهت پوشش و روکش قطعات با درجه کارکرد بالا استفاده می¬شد. این مواد عایقهای بسیار خوبی بودند ولی مقاومت زیادی در برابر تنشهای پس¬ماند نداشتند. تنشهای پسماند در این مواد مشکلات زیادی از جمله ایجاد حفره و ترک می¬نمود. بعدها برای رفع این مشکل از مواد کامپوزیت لایه¬ای استفاده شد. تنشهای حرارتی در این مواد نیز موجب پدیده لایه لایه شدن می¬گردید. باتوجه به این مشکلات طرح ماده¬ای مرکب که هم مقاومت حرارتی و مکانیکی بالا داشته و هم مشکل لایه لایه شدن نداشته باشد، ضرورت پیدا کرد. بنابر مشکلاتی که در صنایع مختلف برای مواد تحت تنشهای حرارتی بالا وجود داشت، دانشمندان علم مواد در سال 1984 در منطقه سندایی ژاپن برای اولین بار مواد FGM را به عنوان مواد با تحمل حرارتی بالا پیشنهاد نمودند.
بسیاری از سازه¬ها نظیر قوسها، پل¬ها و لوله¬ها حاوی المانهای منحنی گون هستند، از برتری این اعضاء صلبیت و زیبایی می-باشد. همچنین یکی از توانایی¬های این نوع المانها در مقایسه با تیرهای مستقیم امکان کاهش تنشهای فشاری یا کششی می¬باشد. این مزایا بسیاری از طراحان را ترغیب به استفاده از تیرهای خمیده نموده است. لیکن تحلیل این نوع المانها معمولا با پیچیدگی مواجه است.
در این پروژه سعی شده است تا با توجه به مزیت های مواد FGM، تیرهای خمیده ساخته شده از این مواد را تحلیل کرده و به رابطه¬های کاربردی در این زمینه دست یافته و برای نیل به این هدف در ابتدا به تحلیل تیرهای خمیده پرداخته و پس از آشنایی و تحلیل این تیرها به تحلیل تیرهای خمیده ساخته شده از مواد تابعی مدرج پرداخته¬ایم.


فصل اول:
آشنائی با مواد FGM

1- 1) تاریخچه مواد تابعی  مدرج (functionally graded materials):
مواد FGM در ابتدا در سال 1984 توسط گروهی از دانشمندان در دانشگاه سندایی ژاپن مطرح گردید. (یامانوچی 1990 و کوزومی 1993). از آن پس روی FGM ها تحقیقات وسیعی انجام شد. بدلیل خاصیت تغییر پیوسته مواد در فضایی با مقیاس ماکروسکوپیک، گاهی اوقات استفاده از FGM ها از نظر رفتار مکانیکی نسبت به مواد با ساختار فیبری، ترجیح داده می¬شود، به¬خصوص تحت بارهای حرارتی چون شکاف درونی یا مرزی در آنها وجود ندارد، پیک¬های تنش در ساختارهای FGM زمانی که نیروی خارجی به آنها اعمال می¬گردند میرا می¬شوند و در نتیجه از شکست به دلیل عدم پیوستگی درونی و تمرکز تنش جلوگیری می¬شود. تانیگاوایک بازنگری جامع در مورد رویکردهای مختلف پیشنهادی جهت تحلیل رفتار ترموالاستیک FGMها ارائه داد. ردی (1999) بر مبنای تئوری صفحات تغییر شکل دهنده نیروی برشی مرتبه اول (FST)، خمش محوری متقارن صفحات مسطح و مدور FGM را مورد مطالعه و ارزیابی قرار داد. تئوری asymptotic ترموالاستیک کوپل شده با تغییر شکل صفحات مستطیلی FGM توسط ردی و چنگ (2001) ارائه گردید. چنگ و بارتا (2000) مسائل سه بعدی تغییر شکل ترموالاستیک صفحات بیضوی FGM را با استفاده از تکنیک astmptitoc مورد ارزیابی قرار دادند. Praveen  و reddy در سال 1998، رفتار ترموالاستیک غیر خطی صفحات FGM فلزی-سرامیکی را با استفاده از روش اجزا محدود مورد مطالعه قرار دادند. آنها نشان دادند که در غیاب بار حرارتی، پاسخ دینامیکی ورق FGM بین ورق فلزی و سرامیکی قرار می¬گیرد اما هنگامیکه بارگذاری مکانیکی-حرارتی همزمان با هم به ورق اعمال می¬شود تغییر شکل ورق FGM ما بین ورق¬های فلزی و سرامیکی نمی¬باشد. Woo و meguid در سال 2001 تحلیل غیرخطی سه بعدی برای صفحات و پوسته¬های نازک FGM تحت نیروهای مکانیکی و حرارتی ترکیبی را ارائه نمودند. در این تحقیق آنها تغییر شکل¬های بزرگ ورق و پوسته¬های FGM را تحت شرایط ذکر شده مورد بررسی قرار دادند. Yang  و shen در سال 2003، تغییر شکل بزرگ ورق¬های FGM تحت شرایط مرزی و بارگذاری مختلف را مورد بررسی قرار دادند. Djermane و همکارانش در سال 2007، عملکرد المان تغییر شکل یافته پوسته 9 گرهی با 6 درجه آزادی در هر گره، را در تحلیل خطی و غیر خطی دینامیکی پوسته¬های نازک مورد بررسی قرار دادند. Pradyumna و همکارانش در سال 2010، پانل-های پوسته¬ای FGM را با استفاده از تئوری فون کارمن و به روش اجزا محدود مورد بررسی قرار دادند.