سازه های ساندویچ­پنل با هسته­های متنوع چه از نظر هندسی و چه از نظر نوع و جنس صفحات، امروزه در صنعت بسیار پرکاربرد، مفید و نیز دارای پتانسیل به جهت ارتقا هستند. در پژوهش حاضر سازه ساندویچ­پنل با صفحات آلومینیومی و هسته از جنس اسیدپلی­لاکتیک و نیز با هندسه کاروگیت از نوع لانه­زنبوری، ساخته شده است و عینا در نرم­افزار کتیا طراحی و شبیه­سازی شده و سپس در نرم­افزار آباکوس مورد بررسی ارتعاشاتی قرار گرفته است. شبیه­سازی در دو حالت شبیه­سازی کاملا مشابه و در حالت همگن­سازی شده صورت گرفته است. در حالت همگن­­سازی، هسته لانه­زنبوری که از جنس اسیدپلی­لاکتیک است و دارای خاصیت ایزوتروپیک میباشد، به یک صفحه مسطح با خواص ارتوتروپیک معادلسازی شده است. به جهت اعتبار­سنجی شبیه­سازی نرم­افزاری، آزمایش تجربی مودال نیز بر روی نمونه انجام شده، و نیز نتایج آزمون مودال در نرم­افزار N-modal  تحلیل شده و نتایج تحلیلی با نتایج آزمون مودال مقایسه شده­اند. همچنین نتایج شبیه­سازی دارای اتصالات چسبی بدون لحاظ­کردن اتصالات چسبی با یکدیگر مقایسه شده­اند که نشان میدهد اتصالات چسبی تاثیر چندانی بر شکل مود­ها و فرکانس ارتعاشات ازاد (کمتر از 1/1 درصد) نمی­گذارند. نتایج شبیه­سازی و نیز آنالیز مودال حاکی از ضریب خطای کمتر از %7          می­باشد. میتوان از تکنیک همگن­سازی ارائه­شده برای هموارتر کردن مسیر شبیه­سازی، کاهش زمان لازم و نیز پیچیدگی مسائل استفاده کرد.

امروزه کامپوزیت های پایه پلیمری و به خصوص ساندویچ پانلها به دلیل خواص فیزیکی مناسب در مقایسه با فلزات و آلیاژهای فلزی نظیر سبکی، نسبت استحکام به وزن بالا و. .، کاربردهای زیادی در صنعت دارند. در طی بارگذاری مکانیکی کامپوزیت ها، آسیب های متنوع با مکانیزم های مختلف به وجود می آید. آسیب های انباشته درنهایت منجر به شکست کامپوزیت می شود. ترک خوردگی ماتریسی، شکست الیاف، لایه لایه شدن ازجمله آسیب های ایجادشده در این نوع از سازه ها می باشند. شناسایی سهم هرکدام از این مکانیزم ها در شکست نهایی کامپوزیت ها ضروری است. شناسایی محل، شدت و نوع آسیب ایجاد شده با بازرسی غیر مخرب بر روی این ساختار و همچنین پیش بینی شدت و نوع آسیب توسط نرم افزارهای المان محدود بسیار حائز اهمیت می باشند. در این مقاله مکانیزم های آسیب بر روی ساندویچ پانل از جنس پوسته شیشه/پلی استر و هسته فوم پلی اورتان تحت تاثیر ضربه سرعت پایین بررسی شده است. در پژوهش حاضر، پوسته و هسته ساندویچ پانل به صورت دستی ساخته شده و نمونه ساندویچی تحت تأثیر ضربه 20 ژول قرارگرفته است و در حین آزمون، داده های آکوستیکی توسط سنسور نصب شده ذخیره و تحلیل گشته است. و با توجه به سیگنال های دریافتی از آزمون نشر آوایی وجود آسیب های حاصل از ضربه تشخیص داده شد. همچنین با استفاده از نرم افزار آباکوس با حلگر دینامیکی صریح مکانیزم های آسیب های بین لایه ای و درون لایه ای با استفاده مدل المان محدود ارائه شده موردبررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از آزمون تجربی و شبیه سازی موردبحث قرار گرفته و تطابق مناسبی مابین آن ها برقرار مشاهده می گردد.

روش المان محدود توسعه یافته (XFEM) یکی از قوی ترین روش های عددی در مدل سازی ناپیوستگی بوده و بر پایه المان محدود می باشد. در این روش با غنی سازی گره ها و افزایش درجات آزادی آن ها از 2 به 4 و حتی در شرایط خاص به 10 به طور مجازی و بدون نیاز به تطبیق مش با هندسه ناپیوستگی، امکان مدل سازی فراهم می شود. در المان محدود لزوم تطابق کامل لبه المان ها با لبه ترک، تغییر المان بندی در هر مرحله از رشد ترک را نیازمند است که روند تحلیل رشد ترک را با صرف وقت و محاسبات زیادی روبرو می کند. یکی از اهداف اصلی در این تحقیق بیان روشی نوین برای مدل سازی ساده تر رشد ترک خستگی و دستیابی به عمر سازه از طریق محاسبه ضرایب تمرکز تنش می باشد. با روش المان محدود توسعه یافته برای هر نوع ترک تنها با یک المان بندی ساده می توان نتایج مورد نظر را با دقت بالایی محاسبه نمود. در این تحقیق با قابلیت المان محدود توسعه یافته در محیط نرم افزار آباکوس، مدل سازی مود ترکیبی سه بعدی رشد واقعی ترک در ترمیم نامتقارن پنل، انجام شده است. در این روش تغییرات پارامترهای شکست در راستای ضخامت در لایه چینی های متفاوت بررسی شده است. نمونه ها در این تحقیق شامل رشد ترک در مود ترکیبی است. با بررسی نتایج XFEM حاصل از این تحقیق و نتایج FEM و تجربی تحقیقات گذشته، مشخص شد که نتایج روش XFEM خطای کمتری نسبت به نتایج تجربی دارند.

ساندویچ پانل های زیست تخریب پذیر به عنوان نسل جدیدی از سازه های سازگار با محیط زیست، به دلیل قابلیت بازگشت به طبیعت پس از پایان عمر مفید، مورد توجه گسترده قرار گرفته اند. در این پژوهش، رفتار خمشی این نوع پانل ها به صورت عددی و با استفاده از روش اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار پانل ها شامل پوسته هایی تقویت شده با الیاف کتان و هسته هایی با اشکال هندسی مختلف است که از مواد کامپوزیتی، چوبی و آلومینیومی ساخته شده اند. شبیه سازی ها با استفاده از روش اجزای محدود و تحت شرایط بارگذاری یکسان انجام شده اند. هدف اصلی، ارزیابی و مقایسه عملکرد مکانیکی ترکیب های مختلف از نظر توزیع تنش و میزان جذب انرژی بوده است. نتایج نشان داد که نحوه ترکیب شکل و جنس هسته تأثیر قابل توجهی بر رفتار خمشی پانل ها دارد. به طور کلی، هسته های با هندسه های منحنی مانند هلالی و W عملکرد بهتری نسبت به سایر اشکال از خود نشان دادند، درحالیکه هسته های با اشکال مربعیِ R و X عملکرد ضعیف تری داشتند. همچنین مشخص شد که اگرچه هسته های آلومینیومی توزیع تنش یکنواخت تری فراهم می کنند، اما نمونه های چوبی و کامپوزیتی از نظر جذب انرژی عملکرد بهتری دارند. این یافته ها می تواند به طراحی بهینه ساندویچ پانل های زیست تخریب پذیر در کاربردهای سازه ای کمک کند.

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.