بررسی و مقایسه روش های تحلیلی و تجربی ضربه عرضی برروی صفحات کامپوزیتی

اختصاصی از یارا فایل بررسی و مقایسه روش های تحلیلی و تجربی ضربه عرضی برروی صفحات کامپوزیتی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

بررسی و مقایسه روش های تحلیلی و تجربی ضربه عرضی برروی صفحات کامپوزیتی

139 صفحه در قالب word

فهرست مطالب

1 پیش گفتار
1-1 مقدمه
2-1 کارهای انجام شده در این پروژه
2 تئوریهای صفحه
1-2 تئوری تغییر شکل برشی مرتبۀ اول(FSDT)
2-2 تئوری کلاسیک صفحه((CPT
3-2 ارائه یک تئوری جدید
4-2 بررسی ضربه در چهار چوب تئوری ورق ارائه شده
دربخش3 -2
5-2 تئوری صفحۀ مرتبۀ بالاتر( (HOPT
6-2 انتشارامواج هارمونیک
7-2 ارتعاشات آزاد صفحه
3 مدلهای ضربه
1-3 مدل جرم-فنر
2-3 مدل بالانس –انرژی
3-3 واکنش تیر برنولی دربرابرضربه
4-3 ضربه روی صفحه باتکیه گاه ساده براساس تئوری
کلاسیک صفحه
5-3 ضربه روی صفحه با تکیه گاه ساده براساس تئوری تغییر
شکل برشی مرتبۀ اول 6-3 جواب تقریبی برای ضربه باامواج کنترل شده
7-3 تئوری پوسته
8-3 اندازه گیری
4 خسارت ضربه با سرعت کم (DAMGE)
1-4 تستهای ضربه
2-4 انواع مدل در ضربه با تغییر شکل دائمی باسرعت کم
3-4 روشهای تجربی برای تخمین خسارت

فصل اول      پیش گفتار

   1-1مقدمه

ورق کامپوزیت لایه‌ای

ماده کامپوزیت لایه‌ای، شامل لایه‌هایی از حداقل دو ماده متفاوت است که توسط باندهایی به هم متصل شده‌اند. نتیجه روی هم قرار گرفتن لایه‌ها به منظور ترکیب بهترین خواص تک تک آنها برای ایجاد ماده جدیدی است یا موارد استفاده بیشتر. خواصی که توسط روی هم چیدن لایه‌ها تقویت می‌شوند عبارتند از: استحکام ـ سفتی وزن کم، مقاومت در برابر ضربه و غیره. لایه‌ها می‌توانند غیر ایزوتروپ باشند. و نیز لایه‌ها را می‌توان به نحوی انتخاب نمود که سفتی و مقاومت موردنیاز در طراحی یک سازه حاصل شود.

ماده کامپوزیت تقویت شده با الیافی  (Fiber-reinforcel composit ) material))  که مختصراً (FRCM) نامیده می‌شود، شامل الیاف‌هایی در یک ماتریس می‌باشد.اگر الیاف‌ها در یک راستای خاص قرار گیرند، ماده غیر ایزوتروپ خواهد بود، یک ورق کامپوزیت لایه‌ای شامل لایه‌هایی از FRCM است که در هر لایه، الیاف‌ها در راستایی متفاوت از راستای الیافها در سایر لایه‌ها چیده شده‌اند. این نوع کامپوزیت‌های لایه‌ای می‌توانند به نحوی طراحی شوند تا از نسبت‌های مقاومت به وزن و سختی به وزن بالایی برخوردار باشند. و نیز طراحی می‌تواند به گونه‌ای باشد که ورق لایه‌ای دارای جهات برتری از مقاومت و سختی تقویت شده باشد. و به این دلایل FRCM، جایگزین مناسبی است به جای مواد سفتی نظیر انواع فلزات در خیلی از کاربردها مانند صنایع‌ هوایی ،خودروسازی و تجهیزات ورزشی.

ضربه به ورق‌های کامپوزیت لایه‌ای:

در بعضی کاربردها، ورق‌های لایه‌ای ساخته شده از FRCM، تحت بار ضربه قرار می‌گیرند. به عنوان مثال لبه جلویی بال هواپیما یا پره یک موتور جت ممکن است به یک شیء خارجی مانند سنگ یا پرنده برخورد نماید. بار ضربه می‌تواند حتی در حین ساخت و یا تعمیر نیز پیش آید و نیروی ضربه به این مواد باعث بوجود آمدن خرابی‌های داخلی که با چشم غیرمسلح قابل رؤیت نیست شود که این امر در نهایت باعث تضعیف مقاومت و پایداری سازه خواهد شد. بنابراین مقاومت ورق‌های لایه‌ای در برابر ضربه باید شناخته شده باشد تا بتوان ورق‌هایی طراحی کرد که مناسب برای عملکرد مطمئن و امن در برابر ضربه باشند. دینامیک ضربه، شامل حرکت جسم ضربه زننده، ماده هدف و نیروی حاصل از ضربه بین این دو، می‌تواند به وسیله مدل‌های گوناگون و با روش‌های متفاوت بررسی شود.

در بخش بعدی مروری خواهید داشت بر مطالعات انجام شده توسط دیگر محققان در مورد ضربه به ورق‌های کامپوزیت لایه‌ای،

مروری بر بررسی‌های انجام شده روی ضربه به ورق‌های کامپوزیتی

Hertz نشان داده که با فشار استاتیکی دو جسم کروی شکل ایزوتروپ بر روی هم، تماس بر روی یک ناحیه دایره‌ای شکل صورت می‌گیرد به نحوی که توزیع فشار نرمال در این منطقه تماس به صورت توزیع هرتزین می‌باشد [1]. ‌[1] Timoshenko روابطی بین شعاع دایره تماس، فرورفتگی و نیروی نرمال را ارائه نمود که در آن ارتباط بین نیرو و فرورفتگی به صورت یک رابطة غیرخطی محاسبه شده که به قانون تماس هرتز موسوم است. Timoshenko همچنین برخورد دو گلوله به هم را مورد بررسی قرار داده است.

[2] cattopadhyay fusn پاسخ ورق‌های غیرایزوتروپ و تحت تنش اولیه را به ضربه یک گلوله در وسط ورق در قالب تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول مورد بررسی قرار داده و نیز ضربه و خیز ورق را توسط حل کردن یک معادله انتگرالی غیرخطی مشابه به معادله‌ای که در بررسی ضربه روی تیرها ظاهر می‌شود به دست آورده و نیز انرژی منتقل شده از جرم به ورق را در زمان ضربه، محاسبه کرده‌اند. این دو گزارش نموده‌اند که نقش کششی اولیه بیشتر باعث افزایش ماکزیمم نیروی تماس می‌شود ولی زمان ضربه، خیز ورق و تنش‌ها و انرژی منتقل شده از جرم به ورق در اثر تنش کششی اولیه بیشتر کاهش می‌یابد.

swanson&   [3] Sqianروش‌های مختلفی را دریافتن پاسخ ورق‌های کامپوزیت به ضربه یک گلوله مورد بررسی قرار داده‌اند. یکی از تکنیک‌های مورد بررسی آنان بر پایه استفاده از روش ریلی ـ ریتز هراه با انتگرال‌گیری عددی در زمان بوده و روش دیگر استفاده از تبدیل لاپلاس برروی معادلات دیفرانسیل‌ حاکم بر ورق و خطی‌سازی تغییر شکل محل برخورد می‌باشد. آنان نتایج خود را با نتایج‌ حاصل از آنالیز توسط المان محدود و آزمایشات تجربی مقایسه نموده‌اند که نتایج ارائه شده توسط این دو محقق نشان دهنده محدودة پارامترهای عددی برای ایجاد یک جواب خوب و دقیق می‌باشد.

ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است

متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است

پایان نامه بررسی و مقایسه روشهای تحلیلی وتجربی ضربه عرضی برروی صفحات کامپوزیتی(word+PDF)

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه بررسی و مقایسه روشهای تحلیلی وتجربی ضربه عرضی برروی صفحات کامپوزیتی(word+PDF) دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش) , PDF

تعداد صفحات:140

فهرست مطالب:                     

عنوان                                             صفحه

                                                              

1 پیش گفتار

 

   1-1 مقدمه...... ..............................................................................4

    2-1 کارهای انجام شده در این پروژه..........................................18

2 تئوریهای صفحه

 

   1-2 تئوری تغییر شکل برشی مرتبۀ اول(FSDT)..................21

   2-2 تئوری کلاسیک صفحه((CPT...........................................31

   3-2 ارائه یک تئوری جدید..........................................................33

    4-2 بررسی ضربه در چهار چوب تئوری ورق ارائه شده

           دربخش3 -2......................................................................51

    5-2 تئوری صفحۀ مرتبۀ بالاتر(.…………...……(HOPT62

   6-2 انتشارامواج هارمونیک ..........................................................73

   7-2 ارتعاشات آزاد صفحه.............................................................79

 

3  مدلهای ضربه

                                          

   1-3 مدل جرم-فنر.......................................................................81

     2-3 مدل بالانس –انرژی.............................................................84

    3-3 واکنش تیر برنولی دربرابرضربه.............................................89

     4-3 ضربه روی صفحه باتکیه گاه ساده براساس تئوری

           کلاسیک صفحه....................................................................94

 

     5-3 ضربه روی صفحه با تکیه گاه ساده براساس تئوری تغییر

         شکل برشی مرتبۀ اول...................................... ................................95                           6-3 جواب تقریبی برای ضربه باامواج کنترل شده........... .........................99

   7-3 تئوری پوسته............ ................. ................. ..................... 110

 8-3 اندازه گیری ........ ................. ................. ............................ 115

4   خسارت ضربه با سرعت کم (DAMGE)

 

   1-4 تستهای ضربه........... ................. ................. ................................. 120  

     2-4 انواع مدل در ضربه با تغییر شکل دائمی باسرعت کم...........126

     3-4 روشهای تجربی برای تخمین خسارت.. ................. ..............132

 

5  نتیجه گیری............... ................. ................. ............................135

                                                                                      

فصل اول      پیش گفتار

   1-1مقدمه

ورق کامپوزیت لایه‌ای

ماده کامپوزیت لایه‌ای، شامل لایه‌هایی از حداقل دو ماده متفاوت است که توسط باندهایی به هم متصل شده‌اند. نتیجه روی هم قرار گرفتن لایه‌ها به منظور ترکیب بهترین خواص تک تک آنها برای ایجاد ماده جدیدی است یا موارد استفاده بیشتر. خواصی که توسط روی هم چیدن لایه‌ها تقویت می‌شوند عبارتند از: استحکام ـ سفتی وزن کم، مقاومت در برابر ضربه و غیره. لایه‌ها می‌توانند غیر ایزوتروپ باشند. و نیز لایه‌ها را می‌توان به نحوی انتخاب نمود که سفتی و مقاومت موردنیاز در طراحی یک سازه حاصل شود.

ماده کامپوزیت تقویت شده با الیافی (Fiber-reinforcel composit ) material)) که مختصراً (FRCM) نامیده می‌شود، شامل الیاف‌هایی در یک ماتریس می‌باشد.اگر الیاف‌ها در یک راستای خاص قرار گیرند، ماده غیر ایزوتروپ خواهد بود، یک ورق کامپوزیت لایه‌ای شامل لایه‌هایی از FRCM است که در هر لایه، الیاف‌ها در راستایی متفاوت از راستای الیافها در سایر لایه‌ها چیده شده‌اند. این نوع کامپوزیت‌های لایه‌ای می‌توانند به نحوی طراحی شوند تا از نسبت‌های مقاومت به وزن و سختی به وزن بالایی برخوردار باشند. و نیز طراحی می‌تواند به گونه‌ای باشد که ورق لایه‌ای دارای جهات برتری از مقاومت و سختی تقویت شده باشد. و به این دلایل FRCM، جایگزین مناسبی است به جای مواد سفتی نظیر انواع فلزات در خیلی از کاربردها مانند صنایع‌ هوایی ،خودروسازی و تجهیزات ورزشی.

ضربه به ورق‌های کامپوزیت لایه‌ای:

در بعضی کاربردها، ورق‌های لایه‌ای ساخته شده از FRCM، تحت بار ضربه قرار می‌گیرند. به عنوان مثال لبه جلویی بال هواپیما یا پره یک موتور جت ممکن است به یک شیء خارجی مانند سنگ یا پرنده برخورد نماید. بار ضربه می‌تواند حتی در حین ساخت و یا تعمیر نیز پیش آید و نیروی ضربه به این مواد باعث بوجود آمدن خرابی‌های داخلی که با چشم غیرمسلح قابل رؤیت نیست شود که این امر در نهایت باعث تضعیف مقاومت و پایداری سازه خواهد شد. بنابراین مقاومت ورق‌های لایه‌ای در برابر ضربه باید شناخته شده باشد تا بتوان ورق‌هایی طراحی کرد که مناسب برای عملکرد مطمئن و امن در برابر ضربه باشند. دینامیک ضربه، شامل حرکت جسم ضربه زننده، ماده هدف و نیروی حاصل از ضربه بین این دو، می‌تواند به وسیله مدل‌های گوناگون و با روش‌های متفاوت بررسی شود.

در بخش بعدی مروری خواهید داشت بر مطالعات انجام شده توسط دیگر محققان در مورد ضربه به ورق‌های کامپوزیت لایه‌ای،

مروری بر بررسی‌های انجام شده روی ضربه به ورق‌های کامپوزیتی

Hertz نشان داده که با فشار استاتیکی دو جسم کروی شکل ایزوتروپ بر روی هم، تماس بر روی یک ناحیه دایره‌ای شکل صورت می‌گیرد به نحوی که توزیع فشار نرمال در این منطقه تماس به صورت توزیع هرتزین می‌باشد [1]. ‌[1] Timoshenko روابطی بین شعاع دایره تماس، فرورفتگی و نیروی نرمال را ارائه نمود که در آن ارتباط بین نیرو و فرورفتگی به صورت یک رابطة غیرخطی محاسبه شده که به قانون تماس هرتز موسوم است. Timoshenko همچنین برخورد دو گلوله به هم را مورد بررسی قرار داده است.

[2] cattopadhyay fusn پاسخ ورق‌های غیرایزوتروپ و تحت تنش اولیه را به ضربه یک گلوله در وسط ورق در قالب تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول مورد بررسی قرار داده و نیز ضربه و خیز ورق را توسط حل کردن یک معادله انتگرالی غیرخطی مشابه به معادله‌ای که در بررسی ضربه روی تیرها ظاهر می‌شود به دست آورده و نیز انرژی منتقل شده از جرم به ورق را در زمان ضربه، محاسبه کرده‌اند. این دو گزارش نموده‌اند که نقش کششی اولیه بیشتر باعث افزایش ماکزیمم نیروی تماس می‌شود ولی زمان ضربه، خیز ورق و تنش‌ها و انرژی منتقل شده از جرم به ورق در اثر تنش کششی اولیه بیشتر کاهش می‌یابد.

swanson&   [3] Sqianروش‌های مختلفی را دریافتن پاسخ ورق‌های کامپوزیت به ضربه یک گلوله مورد بررسی قرار داده‌اند. یکی از تکنیک‌های مورد بررسی آنان بر پایه استفاده از روش ریلی ـ ریتز هراه با انتگرال‌گیری عددی در زمان بوده و روش دیگر استفاده از تبدیل لاپلاس برروی معادلات دیفرانسیل‌ حاکم بر ورق و خطی‌سازی تغییر شکل محل برخورد می‌باشد. آنان نتایج خود را با نتایج‌ حاصل از آنالیز توسط المان محدود و آزمایشات تجربی مقایسه نموده‌اند که نتایج ارائه شده توسط این دو محقق نشان دهنده محدودة پارامترهای عددی برای ایجاد یک جواب خوب و دقیق می‌باشد.

[4] swanson & chnistoforon مسئله ضربه را به صورت تحلیل مورد بررسی قرار داده‌اند، روش آنان بر پایه استفاده از سری‌های فوریه برای ورق‌ها بر روی تکیه‌گاه‌های ساده، همراه با استفاده از تبدیل لاپلاس قرار دارد. این دو پژوهشگر نیروی ضربه، جابجایی ورق و تنش کشش نرمال در وسط ورق را به دست آورده‌اند و در تحقیقاتشان، رابطه بین نیرو و فرورفتگی به صورت خطی در نظر گرفته شده است در صورتی که واقعاً این رابطه غیرخطی می‌باشد. دلیل استفاده ایشان از رابطه خطی این بوده است که معادله انتگرالی غیرخطی را که در مسئله ضربه برای حل نیرو با آن مواجه شده‌اند خطی نموده و به صورت تحلیلی حل نمایند. و همچنین سطح تماس را به صورت یک مربع ثابت و توزیع تنش را در این مربع، یکنواخت در نظر گرفته‌اند که البته این ساده سازی‌ها به علت کوچکی سطح تماس توجیه‌پذیر است.

[5] sun & cheh رفتار یک ورق حاوی تنش اولیه تحت بار ضربه را مورد مطالعه قرار داده‌اند. اینان در بررسی خود از روش المان محدود استفاده کرده‌اند و قانون تماس از آزمایشات تجربی به دست آورده و در برنامه المان محدود خود به کار برده‌اند. آنان با تحلیل نتایج عددی حاصله، حاوی نیروی تماس، جابجایی و کرنش‌های در صفحه، گزارش نموده‌اند که تنش اولیه کششی باعث افزایش نیروی تماس و کاهش زمان ضربه می‌شود و عکس آن نیز برای تنش اولیه فشاری صادق است. همچنین پاسخ ضربه، تقریباً نسبت مستقیم با سرعت گلوله دارد. گلوله‌های سنگین‌تر، نه تنها نیروی تماس را زیادتر می‌کنند، بلکه زمان تماس را افزایش می‌دهند. جابجایی ورق نیز به وسیله ضربه گلوله‌های سنگین‌تر بیشتر می‌شود و بالاخره، پاسخ به ضربه،‌ نسبت به ابعاد گلوله حساس نمی‌باشد.

دانلود گزارش کار آزمایش ضربه جت آب

اختصاصی از یارا فایل دانلود گزارش کار آزمایش ضربه جت آب دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:66

چکیده:

عنوان آزمایش:
آزمایش ضربه جت آب
هدف آزمایش
هدف از این آزمایش بررسی نیروی وارده از یک جت آب به موانع ساکن و مقایسه آن با قوانین ممنتم است.
تعریف جت سیال
جریان سریع یک سیال که یک نیروی F می‌کند را جت سیال می‌گویند. کاربرد آن در توربین است .
تئوری آزمایش
برای یک جت سیال به طور کلی می‌توان به معادله ممنتم را به این صورت نوشت:
 
 - نیروی جت سیال
 - چگالی سیال
 - دبی حجمی سیال
 - سرعت اولیه خروجی
 - سرعت برخورد سیال با مانع
a- برای یک مانع تخت داریم:
    
b- برای مانع نیم‌کره داریم:
    
شرح دستگاه
دستگاه آزمایش شامل یک فواره (جت قائم) است که در داخل یک استوانه‌ی شفاف پلاستیکی قرار دارد در مقابل جت موانع شکل نیمکره، صفحه‌ی مسطح یا صفحه‌ی شیب‌دار قرار می‌گیرد که نیروی وارده بر آن از طرف آب به وسیله اهرم‌بندی روی دستگاه تغییر است وزنه‌ای که برای متعادل کردن به کار می‌رود 540 گرم جرم دارد قطر خروجی جت 10 میلی‌متر است و فاصله‌ی محور تا محور مانه 240 میلی‌متر است فاصله‌ی افشانک تا محل برخورد موانع 65 میلی‌متر است.



روش آزمایش
1- دستگاه باید کاملاً تراز باشد
2- صحفه‌ی مسطح با نیم‌کره را درمکان خود نصب می‌کیم و وزینه‌ی روی اهرم را مقابل عدد صفر خط‌کش قرار می‌دهیم و به وسیله پیچ تنظیم فنر اهرم را در حالت افقی متعادل می‌کنیم به طوری که خط‌کش تراز شود.
3- پمپ دستگاه را روشن کرده و در دبی‌های مختلف نیروی وارد به مانه را اندازه‌گیری می‌کنیم و جدول زیر را پر می‌کنیم.

دانلود مقاله امواج ضربه ای نرمال

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله امواج ضربه ای نرمال دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:32

امواج ضربه ای نرمال
1-5 مقدمه
ضربه می تواند به عنوان یک پیش تراکم در یک میدان جریان مافوق صوت توصیف شود بطوریکه فرآیند جریان در امتداد جلویی منجر به تغییر ناگهانی در ویژگیهای سیال می شود.ضخامت ضربه ها همانند مسیر آزاد مولکولهای گاز در میدان جریان می باشد.برای درک فیزیکی تشکیل چنین موجهای ضربه ای ، سیلندری را که در یک جریان قرار گرفته است بررسی می کنیم همانند شکل 1-5
براساس تئوری کیتیک می دانیم جریان شامل تعداد زیادی از مولکولهای سیال در واحد حجم می باشد و انتقال جرم ، مومنتوم و انرژی از طریق حرکت این مولکولها صورت می گیرد.همچنین ، مولکولها سیگنالهایی را درباره ی حضور سیلندر در حوالی میدان جریان با سرعتی معادل سرعت صوت ، حمل می کنند.جریان ورودی مادون صوت ***** می باشد و مولکولهایی که بر ضد جریان از سیلندر دور میشوند ، قبل از رسیدن به سیلندر اطلاعاتی درباره ی وجود بدنه ، از طریق سیگنالهایی که با سرعت حرکت می کنند ، کسب می کنند.بنابراین ، مولکولها خود را به گونه ای به چرخش در می آورند تا در اطراف سیلندر به جریان در آیند ، همانند شکل 10-5 .اما زمانی که جریان ورودی مافوق صوت است ، مولکولها سریعتر از سیگنالها حرکت می کنند و هیچ امکانی وجود ندارد که قبل از رسیدن به سیلندر از وجود بدنه مطلع شوند.همچنین ، سیگنالهای منعکس شده از مواجهه  ی سیلندر تمایل دارند تا در فاصله ی کمی از بدنه با هم یکی شوند.پیوستگی شان پیش تراکم ضخیمی را شکل می دهد که موج ضربه ای نامیده می شود.همانند شکل b 1-5.ضربه ی خلاف جریان ، جریانی است که هیچ اطلاعی راجع به حضور بدنه ندارد.خطوط جریان پشت ضربه ی نرمال سریعاً سدی را ایجاد می کنند ، زیرا جریان پس از یک ضربه ی نرمال ، مادون صوت است.گرچه تشکیل ضربه چنانچه که بالا توصیف شد برای موقعیت خاص می باشد ، اما مکانیزم توصیف شده به طور کلی ، معتبر می باشد.با این حال ، ما باید تشخیص دهیم که زمانی که جریان آغاز می شود هیچ ضربه ای وجود ندارد.تشکیل ضربه زمانی صورت می گیرد که مولکولهای سیال با سیلندر برخورد می کنند و برگشت داده می شوند.
2-5.معادلات حرکت برای یک موجه ضربه ای نرمال
برای بررسی عددی تغییرات صورت گرفته در یک موج ضربه ای نرمال ، اجازه دهید که یک جریان بی منفذ ، مداوم در یک منقطه ی بی تعادل بررسی کنیم ، همانطور که در شکل a 2- 5 نشان داده شده است.اجازه دهید قسمتهای 1 و 2 کاملاً از منطقه ی بی تعادل دور نگه داشته شوند از این رو می توانیم خواص جریان را در این دو موقعیت مشخص کنیم.همانطور که در شکل a 2- 5 نشان داده شده است.اکنون می توانیم معادلات حرکت را برای جریان از قرار زیر بنویسیم.

    




معادلات 1- 5 و 3- 5 محلی می باشند – آنها برای تمام گازها به کار می روند.همچنین ، هیچ محدودیتی در مورد اندازه یا جزئیات منطقه ی بی تعادل وجود ندارد یعنی چقدر قسمت های 1 و 2 خارج از  آن قرار می گیرند.از راه حل این معادلات ، روابطی بدست می آید که باید در بین پارامترهای جریان در این دو قسمت وجود داشته باشند.
از آنجایی که هیچ محدودیتی در اندازه یا جزئیات منطقه ی بی تعادل وجود ندارد ، بهتر است که یک منطقه ی باریک را مورد بررسی قرار دهیم.همانطور که در شکل b 2- 5 آمده است ، جایی که پارامترهای جریان گفته می شود که می پرند.و کنترل قسمتهای او 2 که در نزدیکی آن قرار دارند نیز راحتتر است.چنین امتدادهای نامتداوم یا پیشینی که تغییر ناگهانی در خواص جریان وجود دارد ، موج ضربه ای  نامیده می شود.هیچ گرمایی به جریان اضافه یا کم نمی شود ، زیرا جریان در امتداد ضربه بی منفذ می باشد.
در این مرحله ، مسلماً سؤالاتی مطرح می شود:آیا ممکن است در یک میدان جریان پیوسته یک سیال واقعی انفصال داشته باشیم؟ما باید بدانیم که بررسیهای بالا تنها یک تصور از جریانهای بسیار بالایی است که در یک موج ضربه ای ، در انتقال از حالت 1 به 2 ، دقیقاً روی می دهد.این جریانهای شدید ، فشار غلیظی تولید می کنند و گرما منتقل می شود.یعنی شرایط بی تعادلی در داخل ضربه.فرآیندهایی که در داخل خود موج ضربه ای صورت می گیرند ، بسیار پیچیده می باشند و نمی توان آن را براساس ترمودینهامیکهای ساکن بررسی کرد.گرما و جریانات (شیبهای) تند داخل ضربه باعث انتقال گرما و پراکندگی فشار می شود که فرآیند ضربه را ذاتاً غیر قابل برگشت می کند.در بیشتر کاربردهای عملی ، تمرکز بیشتر بر مکانیزم درونی موج ضربه ای نبوده است ، بلکه بیشتر بر تغییرات خالصی که در خواص سیال در امتداد موج روی می دهد ، بوده است.با این حال ، موقعیتهایی وجود دارد که اطلاعات جزئی درباره ی مکانیزم جریان در داخل ضربه و توصیف ساختارش برای مطالعه ی مشکلات عملی ضروری می باشد اما ، از آنجایی که چنین شرایطی تنها در رژیمهای جریان مثل میدانهای جریان باریک روی می دهد ، موضوع توجه مقاله ی حاضر نمی باشد.
3- 5 روابط ضربه ی نرمال برای یک گاز کامل
برای یک گاز کامل حرارتی ، ما معادله ی حالت ، uiz داریم.




معادلات (1- 5) – (5- 5) قسمتی از پنج معادله با پنج V2.T2.P2.P3 و h2 ناشناخته را تشکیل می دهند.از این رو می توانند بصورت جبری حل شوند.به عبارت دیگر ، معادلات (1- 5) – (3- 5) معادلات کلی برای یک موج ضربه ای نرمال می باشد و برای یک گاز کامل بهتر است که راه حلهای واضحی در عبارت عدد Moeh M1 بدست می آرویم با استفاده از معادلات (4- 5) و (5- 5) در ادامه ی معادلات (1- 5) و (3- 5) همانند زیر از تقسیم (2- 5) به (1- 5) ما داریم:





با یادآوری این مرودکه سرعت صوت=





اکنون ،     و   در معادله ی (7- 5) می توانند با معادله ی انرژی برای یک گاز کامل جایگزین شوند ، از قرار زیر:





حال با یادآوری                  ، معادله ی زیر بدست می آید.
با جایگزینی uz1u1 در معادله ی (13- 5) معادله ی زیر بدست می آید.





معادله ی (15- 5) را به صورت دیگری نیز می توان نوشت.




معادله ی P=PRT می تواند برای بدست آوردن درجه حرارت استفاده شود.



با جایگزین کردن معادلات (16- 5) و (13- 5) در معادله ی (17- 5) معادله ی زیر بدست می آید.



در معادله ی (35- 2) ما داشتیم      


از معادله ی (16- 5) و (18- 5) معادله ی زیر بدست می آید.



از معادلات (11- 5) ، (13- 5) ، (16- 5) ، (18- 5) و (19- 5) مشخص است که برای یک گاز کامل با r مشخص ، T21T1P21P1 و (S2-S1) همگی از عملکردهایی از M1 می باشند.این اهمیت عدد Mach را در کمیتهای عددی جریانهای متراکمی توضیح می دهد.در این مرحله ، ما باید تشخیص بدهیم که سادگی معادلات بالا از این واقعیت بدست می آید گاز کامل فرض شده است.برای مشکلات دینامیکی گاز با حرارت بالا ، بیانات بسته همانند معادلات (11- 5) – (18- 5) به طور کلی ممکن نمی باشند و ویژگیهای ضربه ی نرمال باید به طور عددی پردازش شود.نتایج این قسمتM1 را برای هوا در شرایط استاندارد *****در نظر می گیرد.فراتر از Mach 5 ، حرارتی که در ضربه ی نرمال بدست می آید به اندازه ی کافی بالا است تا از تداوم r بکاهد.
********** یا می تواند به صورت             نوشته شود جایی که بدلیل دمای بالا فرضیه ی گاز کامل بی اعتبار می شود و یا به صورت             جایی که بدلیل حرارت بسیار پایین فرضیه ی گاز کامل بی اعتبار می شود.این بدان معنی است که زمانی که             ، فرضیه ی گاز کامل بی اعتبار است.اما جالب است که تغییرات خواص را در امتداد     ضربه ی نرمال بررسی کنیم برای این مورد حد.زمانی که            ، و 104=r ما می یابیم.




در دیگر مورد بینهایت یک ضربه ی نرمال ضعیف تشکیل یک موج Mach ، یعنی در 1=1M ، معادلات (11- 5) ، (13- 5) از رابطه ی بالا   و   ، بدین صورت بدست می آیند.



از آنجایی که جریان در امتداد موج ضربه ای بی منفذ است.در رابطه ی بالا برای   و   ارزش تداوم یکسانی داریم.به جایگزین کردن این روابط در معادله ی (7- 5) داریم:






با تقسیم این دو بر هم (u2-u1) داریم:



با ساده کردن آن خواهیم داشت





که رابطه ی پرندل نامیده می شود.
در عبارت نسبت سرعت داریم:             پس معادله (8- 5) به این صورت در می آید.




معادله ی (9- 5) بیانگر این است که سرعت تغییر در امتداد یک ضربه ی نرمال باید از مافوق صوت به مادون و برعکس باشد.اما ، در این قسمت خواهید دید که تنها نوع اول آن ممکن است.بنابراین عدد Mach برای یک ضربه ی نرمال همیشه مادون صوت می باشد.این یک نتیجه ی کلی است و صرفاً محدود به گاز کامل حرارتی نمی شود.
با استفاده از معادله ی (25- 4) رابطه ی بین *M و M به این صورت درمی آید.
با جایگزین کردن (10- 5) در   و   معادله ی (9- 5).





معادله ی (11- 5) نشان می دهد که برای یک گاز کامل ، عدد Mach برای ضربه تنها عملکرد Mach در برابر ضربه می باشد.این همچنین نشان می دهد زمانی 1= 1M است ، 1= 2M است.این موردی از یک ضربه ی نرمال ضعیف می باشد ، که به عنوان Mach تعریف می شوداما اگر 1M بیشتر از 1 شود ، ضربه ی نرمال قوی تر می شود و 2M نیز کمتر از 1 می شود.و در حد:زمانی که                                                   
    می باشد ، نسبت سرعتها می تواند به صورت زیر نوشته شود.

بررسی و مقایسه روشهای تحلیلی وتجربی ضربه عرضی برروی صفحات کامپوزیتی

اختصاصی از یارا فایل بررسی و مقایسه روشهای تحلیلی وتجربی ضربه عرضی برروی صفحات کامپوزیتی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

دانشکده فنی- گروه مکانیک

 پایان نامه دورۀ کارشناسی ناپیوسته

 موضوع:

بررسی و مقایسه روشهای تحلیلی وتجربی ضربه عرضی برروی صفحات کامپوزیتی

فهرست مطالب                        

عنوان                                                                      صفحه

1 پیش گفتار

   1-1 مقدمه...... ..............................................................................4

    2-1 کارهای انجام شده در این پروژه..........................................18

2 تئوریهای صفحه

   1-2 تئوری تغییر شکل برشی مرتبۀ اول(FSDT)..................21

   2-2 تئوری کلاسیک صفحه((CPT...........................................31

   3-2 ارائه یک تئوری جدید..........................................................33

    4-2 بررسی ضربه در چهار چوب تئوری ورق ارائه شده

           دربخش3 -2......................................................................51

    5-2 تئوری صفحۀ مرتبۀ بالاتر(.…………...……(HOPT62

   6-2 انتشارامواج هارمونیک ..........................................................73

   7-2 ارتعاشات آزاد صفحه.............................................................79

3  مدلهای ضربه

   1-3 مدل جرم-فنر.......................................................................81

     2-3 مدل بالانس –انرژی.............................................................84

    3-3 واکنش تیر برنولی دربرابرضربه.............................................89

     4-3 ضربه روی صفحه باتکیه گاه ساده براساس تئوری

           کلاسیک صفحه....................................................................94

     5-3 ضربه روی صفحه با تکیه گاه ساده براساس تئوری تغییر

         شکل برشی مرتبۀ اول...................................... ................................95                           6-3 جواب تقریبی برای ضربه باامواج کنترل شده........... .........................99

   7-3 تئوری پوسته............ ................. ................. ..................... 110

 8-3 اندازه گیری ........ ................. ................. ............................ 115

4   خسارت ضربه با سرعت کم (DAMGE)

   1-4 تستهای ضربه........... ................. ................. ................................. 120  

     2-4 انواع مدل در ضربه با تغییر شکل دائمی باسرعت کم...........126

     3-4 روشهای تجربی برای تخمین خسارت.. ................. ..............132

5  نتیجه گیری............... ................. ................. ............................135

فصل اول      پیش گفتار

   1-1مقدمه

ورق کامپوزیت لایه‌ای

ماده کامپوزیت لایه‌ای، شامل لایه‌هایی از حداقل دو ماده متفاوت است که توسط باندهایی به هم متصل شده‌اند. نتیجه روی هم قرار گرفتن لایه‌ها به منظور ترکیب بهترین خواص تک تک آنها برای ایجاد ماده جدیدی است یا موارد استفاده بیشتر. خواصی که توسط روی هم چیدن لایه‌ها تقویت می‌شوند عبارتند از: استحکام ـ سفتی وزن کم، مقاومت در برابر ضربه و غیره. لایه‌ها می‌توانند غیر ایزوتروپ باشند. و نیز لایه‌ها را می‌توان به نحوی انتخاب نمود که سفتی و مقاومت موردنیاز در طراحی یک سازه حاصل شود.

ماده کامپوزیت تقویت شده با الیافی (Fiber-reinforcel composit ) material)) که مختصراً (FRCM) نامیده می‌شود، شامل الیاف‌هایی در یک ماتریس می‌باشد.اگر الیاف‌ها در یک راستای خاص قرار گیرند، ماده غیر ایزوتروپ خواهد بود، یک ورق کامپوزیت لایه‌ای شامل لایه‌هایی از FRCM است که در هر لایه، الیاف‌ها در راستایی متفاوت از راستای الیافها در سایر لایه‌ها چیده شده‌اند. این نوع کامپوزیت‌های لایه‌ای می‌توانند به نحوی طراحی شوند تا از نسبت‌های مقاومت به وزن و سختی به وزن بالایی برخوردار باشند. و نیز طراحی می‌تواند به گونه‌ای باشد که ورق لایه‌ای دارای جهات برتری از مقاومت و سختی تقویت شده باشد. و به این دلایل FRCM، جایگزین مناسبی است به جای مواد سفتی نظیر انواع فلزات در خیلی از کاربردها مانند صنایع‌ هوایی ،خودروسازی و تجهیزات ورزشی.