22960

مدلسازي اثرات جابه جايي برشي اتصال دو سطح در ارتعاشات عمودي

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

96-99

1399/6/4

دكتر حميد احمديان

مكانيك

در سازه‌ها از انواع مختلف اتصالات پيچي يا پرچي استفاده مي¬شود. اتصالات در سازه¬ها، دو پيامد مهم را بهمراه دارد؛ يكي تغيير¬ سفتي سازه و ديگري، افزايش ميرايي. اصطكاك عامل اصلي ميرايي و استهلاك انرژي در سطوح تماس اتصالات است. استفاده از انواع ميراكننده‌هاي اصطكاكي نيز، كاربرد وسيعي در صنعت دارد. لذا مدلسازي رفتار اصطكاكي اتصالات در سازه‌ها بسيار حائز اهميت است. در اين پايان¬نامه، يك مدل شبيه¬سازي شبه¬استاتيك براي مدلسازي پديده اصطكاك در تماس الاستيك دو سطح تخت زبر ارائه شده¬¬است. هدف از انجام اين رساله استخراج مدلي است كه در مرحله اول قادر به پيش¬بيني دقيق رفتار زبري¬ها و به تبع آن رفتار دو سطح تخت زبر در تماس باشد و در مرحله دوم زمان و هزينه محاسبات را كاهش دهد. به اين منظور، مدلي پيشنهاد شده¬است كه بدون نياز به انجام Model Updating و فقط با استفاده از پارامترهاي سطح، بتواند حلقه¬هاي هيسترزيس نيروي مماسي-جا¬به¬جايي مماسي را با دقت خوبي پبش¬بيني كند. ناهمواري¬هاي سطح بصورت كروي در نظر گرفته شده و تابع توزيع ارتفاع اين زبري¬ها توزيع Gaussian فرض شده¬است. در ادامه سطح تماس از دو روش به المان هاي Jenkins تبديل شده و پارامترهاي مورد نياز از اين دو روش محاسبه شده و پس از انجام شبيه¬سازي، منحني¬هاي هيسترزيس سطح بدست آمده است. اين منحني¬ها در محدوده پيش¬لغزش و همچنين لغزش¬كامل با نتايج مدل¬هاي تحليلي در انطباق خوبي قرار دارد. در نهايت مدل ارائه شده بر روي يك مثال عملي و كاربردي (پره توربين در تماس با يك دمپر اصطكاكي) اعمال شده¬است.

1399/10/09

Modeling a contact shear deformation effects on its normal displacements

8/25/2020 12:00:00 AM

Plenty of screw and rivet joints are used in structures. Using joints in structures have two specific results; first, a change in stiffness, and second, an increase in damping. Friction is the most influential factor in damping and dissipation energy in the contact surface of joints. Besides, application of frictional dampers has a widespread use in the industry. Therefore, modeling frictional behavior of joints is of a great importance. In this thesis, a quasi-static simulation model at the elastic contact of two rough surfaces is presented. The aim of this thesis is to suggest a model which, firstly, is capable of predicting the behavior of asperities, and consequently the behavior of two rough surfaces in contact adequately; and secondly, is able to reduce computational costs. Thus, a model is suggested to predict hysteresis loop of tangential-displacement forces adequately by employing only surface parameters, and without a need for Model Updating. The surface asperities are considered to be spherical and the distribution function of asperities heights are assumed to be Gussian. Then, the contact surface is transferred to Jenkins elements by employing two methods and the required parameters are computed by these methods. After the simulation, the surface hysteresis loop are obtained. These diagrams are in good agreement with the results of analytical models in pre-sliding and slip ranges. At the end, the model is applied on a practical example in which turbine blades are in contact with an underplatform-damper.

تماس اصطكاكي , شبه استاتيك , شبيه سازي , زبري , اتصالات , حلقه هيسترزيس , توزيع گوسين , المان جنكين , لغزش جزئي , لغزش كلي

frictional contact , quasi-static , simulation , asperity , joint , hysteresis loop , Gussian distribution , Jenkins elements , pre-sliding , slip