5223

06 - 526 مكانيك

طراحي و تحليل لوله كامپوزيتي تحت بار فشاري ديناميكي متغير با زمان و مكان

كارشناسي

مكانيك

1394

محمودمهرداد شكريه

احمد شكريه

در اين پايان‌نامه به بررسي رفتار مكانيكي يك لوله كامپوزيتي تحت بار فشاري ديناميكي پرداخته شده است. لوله‌هاي كامپوزيتي تحت بار فشاري ديناميكي داراي اهميت بسيار زيادي در صنايع گوناگون مي‌باشند. در اين پايان‌نامه به طراحي و بررسي نمونه خاصي از اين نوع لوله ها اشاره گرديده است. شايان ذكر است در طراحي لايه‌چيني لوله كامپوزيتي تحت بار فشاري ديناميكي به دليل پيچيدگي حل مسئله مي بايست از فرضيات ساده كننده براي پيش‌برد مسئله استفاده نمود. با حصول اطمينان از طراحي لايه‌چيني، مي‌توان وارد مسير تحليل ديناميكي شد. در اين پايان‌نامه ابتدا با ساده‌سازي مسئله، لايه‌چيني مناسب طراحي گرديده است. به علت طولاني بودن و پيچيدگي تجزيه و تحليل ديناميكي دو روش حل براي طراحي لايه‌چيني انتخاب گرديد. در روش اول با استفاده از حل تحليلي نتايج مربوط به لايه‌چيني گزارش گرديد. در روش دوم حل عددي در حالت استاتيكي بر روي لوله كامپوزيتي انجام شد و نتايج حل عددي در حالت استاتيكي گزارش گرديد. در پايان، گزارش دقيقي از مقايسه اين دو حل ارائه شد و نكات مهم از مقايسه حل تحليلي و عددي استخراج گرديد. با توجه به نتايج بدست آمده اطمينان حاصل شد كه طراحي لايه‌چيني اوليه به درستي انجام شده و لايه‌چيني اوليه توانايي تحمل بار ديناميكي را دارا ‌مي‌باشد. سپس با استفاده لايه‌چيني اوليه در يك تحليل ديناميكي، لايه‌چيني تقويت‌شده‌اي براي بعضي از نواحي لوله كامپوزيتي پيشنهاد گرديد. به منظور ايجاد شرايط بحراني در حالت ديناميكي مفروضات جديدي براي نحوه بارگذاري به مسئله اضافه شد. با توجه به اين مفروضات حالتي بسيار بحراني‌تر از شرايط حقيقي مسئله در نرم افزار مدل‌سازي گرديده و بر روي آن تجزيه و تحليل صورت گرفت. در پايان با گزارش نتايج بدست آمده از تجزيه و تحليل، از طراحي لايه‌چيني در شرايط بارگذاري ديناميكي اطمينان كامل حاصل شد. شايان ذكر است بعد از انجام مدل‌سازي و حصول اطمينان از لايه‌چيني پيشنهاد شده، نمونه حقيقي اين لوله توسط موسسه كامپوزيت ايران ساخته شد. با انجام آزمايش‌هاي گوناگون بر روي لوله كامپوزيتي ساخته شده، گزارشي موفقيت آميزي از رفتار آن تحت شرايط واقعي ارائه گرديد.

لوله كامپوزيتي- بارگذاري ديناميكي- طراحي لايه‌چيني