18287

۱۸۲۸۷

تحليل ارتعاشاتي-كمانشي پوسته استوانه اي با كلاهك مخروطي متشكل از مواد تابعي هدفمند

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

خرداد ماه ۱۳۹۶

دكتر شاهرخ حسيني هاشمي

مكانيك

در صنعت، پوسته ها با هندسه هاي مختلف مانند استوانه ها، نيمكره ها و مخروط ها به يكديگر متصل مي شوند تا در كاربردهاي مختلف مورد استفاده قرار گيرند. اين گونه سازه ها بسيار حائز اهميت هستند زيرا از آن ها معمولا براي نگهداري از موادي استفاده مي شود كه تحت فشار بوده و از حساسيت بالا براي نگهداري برخوردارند. اين سازه ها بايد بارهاي مختلف استاتيكي و ديناميكي را تحمل نمايند، بنابراين مطالعه رفتار ارتعاشي و كمانشي آن ها ضرورت دارد. ارائه يك حل دقيق براي رفتار اين سازه ها منوط به نوشتن روابط صحيح جهت برقراري اتصال ميان پوسته ها مي باشد. در اين مطالعه، اثرات نيروي برشي عرضي كه منجر به ايجاد برش و متعاقبا خيزي در المان مي گردد را در نظر گرفته ايم. بنابراين، نحوه پياده سازي اتصال اين پوسته ها به يكديگر (البته با در نظر گرفتن اثرات نيروي برشي عرضي) به طوري كه پاسخ هاي مناسبي را در تحليل ارتعاشي و كمانشي ارائه دهد، نوآوري و هدف اصلي اين پايان نامه است. در اين پايان نامه يك استوانه با كلاهك مخروطي كه از مواد تابعي هدفمند تشكيل شده به عنوان هندسه در نظر گرفته شده و از تئوري مرتبه اول برشي و اصل هميلتون براي استخراج معادلات حاكم بر پوسته ها و از روش مربعات ديفرانسيلي تعميم يافته براي حل آن ها استفاده شده است. همچنين شرايط سازگاري مناسبي را براي اتصال پوسته استوانه اي و پوسته مخروطي به يكديگر به دست آورديم. نتايج به دست آمده با نتايج حاصل از آباكوس مقايسه شدند كه اين مقايسه، صحت نتايج به دست آمده را نشان مي دهد. تاثير پارامترهاي مختلف هندسي و موادي بر رفتار ارتعاشي و كمانشي سازه مورد نظر را مورد بررسي قرار داديم.

1396/10/18

1/8/2018 12:00:00 AM

This dissertation investigates the free vibration and buckling characteristics of FG joined conical-cylindrical shell. The governing differential motion equations are derived through applying Hamilton’s principle, and the generalized differential quadrature method (GDQM) is used to discretize the equations. Finite element analysis is also performed using Abaqus software in order to validate the results obtained from numerical simulations. It is observed that there is a good agreement between the FEM results and those obtained from GDQM for the appropriate conditions of the conical-cylindrical shells connection. The influence of different parameters such as volume fraction index and geometrical properties on the natural frequency and buckling load of the structure is studied.