در این مقاله، یک مدل المان محدود برای تعیین رفتار اجزای اتصالات پیچی تیر به ستون ارایه شده است. در این مدل مساله تماس، رفتار غیرخطی هندسی جز اتصال و رفتار غیرخطی مصالح اعمال شده اند. برای تعقیب رفتار جزء اتصال پس از وقوع لغزش بین ورقها و مدلسازی اتکا میله پیچ به دیواره سوراخ پیچ، یک مدل ساده لغزش – اتکا معرفی شده است. با انجام تحلیل غیرخطی و مقایسه مقادیر محاسبه شده و نتایج آزمایشات موجود، دقت مدل المان محدود ارزیابی شده است. همچنین الگوهای تغییر شکل اجزای اتصال تعیین و با الگوهای مشاهده شده در آزمایشگاه مقایسه گردیده است.

هدف از ارائه این مقاله ارائه الگوریتم کاربردی جهت تحلیل ارتعاشات شفت - پروانه در شناورهای دریایی می باشد. در ابتدا شناورزیرسطحی در سرعت های مختلف در حالت ناپایا با استفاده از روش حجم محدود مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده از این تحلیل میدان دنباله پاشنه شناور و ورودی به پروانه در زمانهای مختلف استخراج شده است. میدان جریان ورودی به پروانه در کد مرزی لحاظ شده است و با استفاده از این کد پروانه شناور در حالت ناپایا مورد تحلیل قرار گرفته است و نیروها و گشتاورهای اصلی و جانبی روی پروانه استخراج شده است. سپس داده های به دست آمده از روش المان مرزی به همراه هندسه دقیق شفت و پروانه با استفاده از روش المان - محدود مورد بررسی قرار گرفته است. فرکانس طبیعی و اجباری پروانه در مودهای ارتعاشی مختلف تعیین شدهاند. با توجه به داده های به دست آمده از آنالیز عددی المان محدود، بیشترین جابجایی پروانه مربوط به نوک پره در حالت ارتعاشات اجباری می باشد.

مطالعه حاضر یک فرمول بندی جدید برای مدلسازی مسایل اندرکنش خاک - سازه را پیشنهاد می کند. در این روش مستقیم در قلمروی زمان، محیط نیم بینهایت خاک با استفاده از روش المان طیفی مدل می شود که در آن از یک شبکه از المانهای چهار ضلعی استفاده شده است. همچنین، اجزای قاب ساختمانی به کمک روش المان محدود مدل شده است. فرمول بندی و جنبه های مختلف محاسباتی روش ترکیبی پیشنهادی به طور کامل بحث شده است. بر اساس دانسته های نویسندگان، پژوهش حاضر اولین روش ترکیبی المان طیفی - المان محدود برای تحلیل های اندرکنش خاک - سازه است. دقت و کارایی روش با توسعه یک برنامه کامپیوتری تحلیل دو بعدی اندرکنش خاک - سازه، و مقایسه نتایج حاصل با نتایج پژوهشهای قبلی، مورد بحث قرار گرفته است. برای این منظور، تعدادی از مسایل اندرکنش خاک - سازه و انتشار امواج، تحت بارهای مختلف گذرای خارجی یا تحریکات امواج لرزه ای، با استفاده از روش پیشنهادی بررسی شده اند. هر مساله با استفاده از تعداد اندکی از درجات آزادی، در مقایسه با سایر روشهای عددی، با موفقیت مدل شده است. نتایج حاضر دارای تطابق بسیار خوبی با نتایج تحلیلی و نیز نتایج حاصل از سایر روشهای عددی هستند.

در این تحقیق رفتار دینامیکی مدل المان محدود غیر خطی رشته حفاری مورد بررسی قرار گرفته است. با در نظر گرفتن تمام طول رشته حفاری و با استفاده از مدل تیر تیموشنکوی سه بعدی، سختی هندسی شامل ترمهای غیر خطی، جرم افزوده شده ناشی از سیال حفاری و تماس رشته حفاری با دیواره چاه در معادلات منظور و با ارائه مدلی کامل تاثیر حضور عوامل مذکور مورد تحلیل قرار گرفته است. معادلات حرکت بدست آورده شده و برای استخراج نتایج از معادلات مرتبه کامل استفاده شده است. برای نخستین بار محدوده ای از نقاط رشته حفاری که احتمال رخ دادن تماس در آنها بیشتر از سایر نقاط است شناسایی شده است. فرکانس های طبیعی رشته حفاری محاسبه شده و با نتایج نرم افزارهای تجاری و مقادیر ثبت شده سر چاهی برای یک مدل واقعی یکسان مقایسه شده است. کوپل بودن ارتعاشات مدل، آزموده شده و تاثیر استفاده از مدل خطی و غیر خطی در تحلیل رفتار دینامیکی و ارتعاشات رشته حفاری بخصوص در تماس با دیواره چاه و تاثیر تغییر وزن روی مته بر وقوع تماس در پایدارکننده ها، تحلیل شده و زمان وقوع تماس در هر یک از پایدارکننده ها برای اولین بار استخراج شده است.

شکستگی استخوان غالبا بر اثر سوانح و کهولت سن بوجود می آید و بی حرکت سازی استخوان شکسته شده با ایجاد سوراخ توسط مته و اتصال قطعاتی که به آنها پیچ می شوند انجام می گیرد. تلاش های متعددی برای یافتن راه حلی جهت کاستن نکروزهای حرارتی و نیروهای سوراخکاری صورت گرفته است. در این میان شبیه سازی کامپیوتری سوراخ کاری جهت پیش بینی نکروزهای حرارتی و نیروها با توجه به ورود کامپیوترهای پر سرعت جایگاه ویژه ای یافته است. در این پژوهش سوراخ کاری استخوان توسط نرم افزار المان محدود تجاری DEFORM/3D شبیه سازی شده است. این نرم افزار دارای ماژول مخصوص شبیه سازی ماشینکاری می باشد، لذا کار با این نرم افزار آسان تر و پاسخ آن سریعتر می باشد. با توجه به ناهمسانگرد بودن استخوان از معیار هیل برای تعریف ماده استفاده گردید. سرعت دورانی و پیشروی به عنوان دو ورودی در سه سطح، مجموعا 9=32 آزمایش طراحی و شبیه سازی آن به صورت سه بعدی اجرا شد و با مقادیر حاصل از آزمایش های تجربی مقایسه گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی کامپیوتری و آزمایش های تجربی همخوانی بالایی را نشان داده است. میزان خطای بین مقادیر اندازه گیری شده تجربی و شبیه سازی، حداکثر 10 درصد برای نیروی لازم جهت نفوذ مته و 7 درصد برای دما بوده است.

در دنیای پیشرفته امروز، به ویژه در حوزه های مهندسی مکانیک و صنایع هوافضا، کامپوزیت ها به دلیل ویژگی منحصربه فرد استحکام بالا در کنار وزن کم، جایگاه برجسته ای یافته اند. با این حال، رفتار پیچیده این مواد، تحلیل دقیق و ابزارهای پیشرفته ای را برای مدل سازی و پیش بینی آسیب های ساختاری آن ها می طلبد. پژوهش حاضر با بهره گیری از ترکیب مدل های چندمقیاسی مزو-ماکرو و مفاهیم مکانیک آسیب پیوسته، رویکردی نوین برای تحلیل و ارزیابی خرابی در ساختارهای کامپوزیتی ارائه می کند. این مطالعه از چارچوب مدل های چندمقیاسی شبه همزمان بهره می گیرد که با استفاده از روش های پیشرفته شبیه سازی المان محدود و ابزارهای پردازش تصویر، امکان تحلیل جامع ترک خوردگی زمینه و شکست الیاف را فراهم می سازد. افزون بر این، زیربرنامه ای مبتنی بر مفاهیم مکانیک خرابی پیوسته در نرم افزار المان محدود میتوان توسعه داد که قادر باشد تکامل آسیب ها، از جمله پیشرفت ترک ها، شکست الیاف و پیش بینی بار نهایی شکست سازه های کامپوزیت را به صورت پیش رونده تحلیل کند. از سوی دیگر، به کارگیری روش های هوش مصنوعی، به ویژه در پردازش تصویر، سبب کاهش زمان و هزینه های محاسباتی شده و دقت تحلیل های مکانیکی را به طرز چشمگیری افزایش داده است. این رویکردهای چندمقیاسی هوشمند نقشی کلیدی در بهینه سازی طراحی و پیش بینی دقیق مکانیزم های خرابی ایفا می کنند. این روش ها، به ویژه در کاربردهای پیچیده و حساس هوافضایی، ابزارهای مؤثری برای ارتقای عملکرد و قابلیت اطمینان ساختارهای کامپوزیت ها به شمار می روند.

در سال های اخیر،‏ استفاده از آنالیز موجک برای حل عددی معادلات دیفرانسیل،‏ مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به خصوصیت بسیار مهم تعامد و فشردگی محمل در توابع موجک دبیچس،‏ این توابع می توانند گزینه مناسبی برای تقریب زدن حل مسائل در تکینگی ها باشند و دقت مناسب و همگرایی را در حل این گونه مسائل تضمین نمایند. در این مقاله،‏ نحوه استفاده از توابع موجک دبیچس برای حل عددی معادله دیفرانسیل تیر برنولی فرمول بندی شده است. این روند،‏ به محاسبه مشتقات و انتگرال های توابع مقیاس دبیچس که به عنوان توابع شکل استفاده می شوند،‏ نیاز دارد. به دلیل ماهیت نقطه به نقطه و همچنین نوسانات شدید این توابع،‏ استفاده از روش های مرسوم محاسبه عددی مشتق و انتگرال،‏ ممکن نیست و دقت لازم را ندارند. برای این منظور از تکنیک های مناسب استفاده شده است. در نهایت دقت بالای این روش توسط دو مثال بررسی شده است. این مثال ها نشان می دهندکه المان تیر موجک- پایه دارای دقت محاسباتی بسیار بالایی برای تیرهایی با بارگذاری های مختلف،‏ تغییر در مقطع و شرایط مرزی متفاوت می باشد.