سایت مرجع دانلود پایان نامه -پشتیبانی 09199970560

پايان نامه بررسی ارتعاشات اجباری تیر FGM تحت بار هارمونیک حرارتی

ارسال شده در سایت پایان نامه

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی مکانیک – طراحی کاربردی

عنوان:

بررسی ارتعاشات اجباری تیر FGM تحت بار هارمونیک حرارتی

 

چکیده

در این پروژه با استفاده از تئوری تیر اویلر برنولی و به صورت تحلیلی ارتعاشات اجباری تیر FGM با شرایط مرزی تکیه گاه ساده بررسی شده است. همچنین نحوه تغییر دما در راستای محور x به صورت سینوسی و در راستای محور z با استفاده از حل معادله انتقال حرارت به دست آمده است و تغییرات دما نسبت به زمان به صورت هارمونیک و نمایی فرض شده است. دامنه ارتعاش در فرکانس های مختلف و در حالت های متفاوت FGM از لحاظ قانون تغییرات کسر حجمی بررسی شد. توزیع تنش در طول تیر در ضخامت معینی و توزیع تنش در وسط تیر در طول ضخامت رسم گردیده است. نمودار توزیع تنش در طول و ضخامت تیر برای فرکانس های مختلف نیز رسم شد.

مقدمه

تغییرات دما در تیر باعث ایجاد تنش حرارتی می گردد و در نتیجه جابجایی محوری و عمودی در نقاط مختلف تیر ایجاد می گردد تغییرات منظم و سیکلی در این گرادیان دما باعث می شود که در جابجایی ها نیز تغییرات منظم و سیکلی به وجود آید که گفته می شود تیر به ارتعاش واداشته شده است در عمل نیز در بسیاری از مواقع بارهای حرارتی در تیرها حالت هارمونیک دارند این تغییرات در دما و نتایج حاصل از آن را Thermally induced vibration گویند.

اولین بار تحلیل ارتعاشات اجباری حرارتی در یک تیر با مقطع مستطیلی و با تکیه گاه ساده تحت دمای متغیر که دارای منبع انرژی داخلی بود توسط Boley بررسی شد. Yu مشابه تیر ارتعاشات حرارتی در بمب های هواپیما را بررسی کرد و برای میرا کردن آنها از دمپرهای ویسکو الاستیک و ویسکوسیال استفاده کرد در مورد مسائل مشابه هم کارهایی انجام شده است به عنوان مثال: ترموالاستیک در ورق نازک: Massalas، تحلیل غیرخطی انتقال حرارت در ورق های لایه ای: Tenneti و رفتار دینامیک تیر لایه ای با منبع حرارتی متحرک: AL-Huniti میرایی ترموالاستیک در تیر و ورق های مرتعش توسط Lee بررسی شد ضمنان روی ثابت زمانی و اشکال مختلف آن با استفاده از تئوری ترموالاستیسیته توسط Load and Shulman کار شده است.

پس از آنها از روش های متفاوتی مسئله تیر ترموالاستیک مجددا بررسی گردید: روش آنالیز مودال: Lee، روش انتگرال Massalas، روش المان محدود: اسلامی و واحدی از دو دیدگاه نیز اخیرا به این مسئله پرداخته شده است.

روش تابع گرین: این روش ابتدا توسط Kukla- Kidawa استفاده شد سپس آنها مجددا با استفاده از تابع گرین ارتعاشات اجباری تیر با منبع حرارتی متحرک و بحث دمپینگ داخلی و مقایسه تفاوت مواد در مقوله دمپینگ داخلی و خارجی را مورد مطالعه قرار دادند و نشان دادند که دمپینگ داخلی در هنگام تشدید در کاهش دامنه ارتعاش بسیار موثر است و این عامل با توجه به مواد تیر اثرات کمتر یا بیشتری از خود نشان می دهد.

روش SEM: این روش که Spectral Element نام دارد در حل مسئله تیر و جابجایی آن در شرایط بار حراتی توسط Kown – Lee استفاده شد روش SEM بسیار نزدیک به FEM است با دو تفاوت زیر:

1- در روش SEM از ماتریس Spectral (طیفی) المان استفاده می شود (ماتریس منحنی دینامیکی صحیح) و برای فرمول نویسی فرکانسی از دینامیک (فرکانس وابسته) حل دقیق Shape Function برای اعمال معادلات استفاده می شود.

2- الگوریتم FFT اختصاصا در بازسازی زمان پاسخ در حل پاسخ فرکانسی استفاده می شود و نیازی نیست که فرض های خاصی در SEM استفاده شود.

در مقاله مورد اشاره روش SEM برای محاسبه جابجایی محوری تیر ترموالاستیک در حالی که دما روی سطح آن متغیر است بررسی شده است و نشان داده شده است که روش SEM هنگام حرکت منبع حرارتی با سرعت 0 تا 12m/s بسیار به حل المان محدود در یک تیر با 100 المان نزدیک است و به وضوح از حالت تیر با 20 المان دقیق تر است.

ورق ها و تیرهای کامپوزیتی لایه ای به خوبی در مواردی که به استحکام چقرمگی زیادی نیاز است کارایی خود را نشان می دهد اما وجود تنش های داخلی ناشی از ناپیوستگی در خواص مواد در میان لایه ها مشکل ساز است ضمنا کامپوزیت ها معمولا در دماهای بسیار بالا با مشکل مواجه هستند.

مسئله گرادیان دمای شدید در مقوله نیروگاه های اتمی و هواپیماهای مافوق صوت وجود دارد Steinberg تغییرات دما روی سطح یک ورق در هواپیمایی که با سرعت 8mach و در ارتفاع 29km از سطح زمین پرواز می کند را بررسی کرد او دریافت که دمای سطح داخلی صفحه 2066k و دمای سطح خارجی آن 1033k می باشد در طراحی این مباحث Calister یک کامپوزیت چند لایه را که لایه های داخلی استحکام کمتری داشتند طراحی کرد اما در هنگام سقوط شاتل کلمبیا گزارش شد که شکست در عایق های حرارتی در سطح شاتل باعث ایجاد حادثه و سقوط آن شده است. این مسئله افزایش توجه دانشمندان به تنش های حرارتی برای جلوگیری از تکرار این فجایع را موجب شد.

برای حل این مشکل می توان از موادی تحت عنوان Functionally graded material استفاده کرد.

FGM ها موادی هستند که در یک، دو یا سه راستا، کسر حجمی یک ماده نسبت به کل مواد موجود تغییر کرده و تابع مکان می باشد. این تغییرات بر مبنای یک منحی کاملا هموار و به دور از ناپیوستگی صورت می پذیرد و عموما این تغییرات کسر حجمی در راستای ضخامت اتفاق می افتد هرچند که به تازگی تحلیل روی FGM های دو بعدی نیز گسترش یافته است.

براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد 

 

مطالب مشابه را هم ببینید

141985615752731

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه ، تحقیق ، پروژه و مقالات دانشگاهی در رشته های مختلف است. مطالب مشابه را هم ببینید یا اینکه برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید فروش آرشیو پایان نامه روی دی وی دی

aca@

academicbooks@

پایان نامه عجز غیر تاجر از پرداخت دیون و ضمانت اجرای آن
دانلود پایان نامه آینده‌نگاری تحولات رسانه دینی در افق 1404 جمهوری اسلامی ایران؛ مطالعه موردی رسانه ...
پایان نامه تاثیر آرزوها و انتظارات افراد با چرخه رشد در گرایش افراد به مواد مخدر
پایان نامه روانشناسی رابطه میان عوامل روانشناختی توانمندسازی بر تعهد سازمانی دانلود متن کامل پایان ن...
دانلود پایان نامه ارشد روانشناسی رابطه میان عوامل روانشناختی توانمندسازی بر تعهد سازمانی