در این تحقیق از تئوری بهبود یافته مرتبه بالا برای کمانش سازه مخروطی ناقص ساندویچی، با هسته نرم و رویه های نازک از جنس مواد هدفمند استفاده شده است. در این مساله طبق حل هایی که برای آنالیز وجود دارد، مثل تئوری های تنش برشی و تئوریهای مرتبه بالا، از یک تئوری مرتبه بالای بهبود یافته استفاده شده است. لذا به جهت اهمیت تنشهای عرضی درون صفحه ایی، برای رویه ها از تئوری تنش برشی مرتبه اول و برای هسته از معادلات جابجایی مرتبه سوم، استفاده شده است. با توجه به اهمیت مواد تابعی و پیوستگی تغییرات خواص آنها از این مواد استفاده شده است. بنابر این معادلات و روابط کرنش از روابط ون کارمن غیر خطی بدست می آیند و بعد معادلات تعادل از اصل مینیمم انرژی محاسبه می شوند. حل تحلیلی مخروط ناقص با فرض تکیه گاه ساده و تحت نیروی فشاری محوری در راستای یال مخروط، بااستفاده از روش حل گلرکین، انجام می شود. نتایج این تحقیق با نتایج محققین دیگر مقایسه، ضمن داشتن دقت بالای نتایج، همخوانی بسیار خوبی با نتایج دیگران مشاهده شده است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این مقاله به بررسی ویژگی های ارتعاشی میکروتیرهای چرخان اویلر-برنولی ساخته شده از مواد هدفمند در محیط گرمایی بر اساس تئوری تنش کوپل اصلاح شده پرداخته می شود. جهت در نظر گرفتن اثرات نیروی گریز از مرکز برای میکروتیرهای چرخان هدفمند از انرژی جنبشی میکروتیر چرخان استفاده شده که قادر به اصلاح اشتباه رایج در میکروتیرهای چرخان هدفمند بوده که اثر نیروی گریز از مرکز تنها به صورت یک نیروی محوری در نظر گرفته می شود. تأثیر پارامتر اندازه، تغییر دما، ضریب قانون توانی ماده هدفمند و نسبت لاغری بر فرکانس طبیعی اول و شکل مودهای اول و دوم بررسی می گردد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این مقاله تحلیل استاتیکی ورق ضخیم هدفمند پیزوالکتریک با استفاده از تئوری جدید مرتبه بالاتر تغییر شکل برشی و عمودی باترا و ویدولی، صورت گرفته است. مزیت این تئوری نسبت به تئوری های برشی این است که اثرات تغییر شکل برشی و عمودی در راستای ضخامت درنظر گرفته می شوند و خیز ورق در امتداد ضخامت ثابت فرض نمی شود. برای بیان خواص مکانیکی و الکتریکی ورق، از تابع نمایی در امتداد ضخامت استفاده شده است. سه مولفه میدان جابجایی در امتداد ضخامت با استفاده از چندجمله ای های لژاندر بسط داده می شوند و با استفاده از اصل کار مجازی معادلات حاکم بر ورق به دست می آیند. در نهایت تاثیر شرایط مرزی الکتریکی متفاوت (مداربسته، مدارباز و بسته و بارگذاری الکتریکی) روی دو سطح بالا و پایین ورق بررسی شده است.

در این مقاله تحلیل خزشی وابسته به زمان در استوانه های جدار ضخیم ساخته شده از ماده مرکب مرتبه ای هدفمندAl-SiC با استفاده از روش تقریب متوالی مندلسون انجام شده است. برای تحلیل خزشی از معادله ساختاری نورتون که ثوابت آن از آزمایشات تجربی پاندی استخراج شده است، استفاده شده است. همه مشخصات مکانیکی و گرمایی ماده به جز نسبت پواسون وابسته به درصد حجمی توزیع ذرات تقویت کننده سیلیکون کارباید می باشند. بارگذاری شامل نیروهای اینرسی ناشی از دوران و توزیع دما بخاطر انتقال گرما از سطح داخلی به سطح خارجی استوانه می باشد. با این تحلیل مشخص می شودکه توزیع حجمی هدفمند از ذرات تقویت کننده سیلیکون کارباید، تاثیر مهمی در توزیع تنش الاستیک اولیه دارد. همچنین در خزش وابسته به زمان به خاطر باز توزیع تنش، تنش های شعاعی با گذشت زمان افزایش می یابند، در حالیکه تنش های مماسی و موثر یکنواخت تر می گردند و در نهایت، تنش ها، جابه جایی و کرنش ها پس از حدود 50 سال به حالت پایدار همگرا می شوند.

توجه روزافزون صنایع با تکنولوژی بالا (صنایع هوایی و دفاعی) به مواد هدفمند گرادیانی نشان از کارایی بالای این دسته از مواد در صنایع مختلف دارد. در پژوهش حاضر، ضربه سرعت بالا بر روی ماده هدفمند گرادیانی متشکل از از دو آلیاژ فلزی AA5083-H116 و Ti-6Al-4V با احتساب مدل پلاستیک و مدل خرابی جانسون-کوک صورت پذیرفته است. این مطالعه بصورت عددی و با استفاده از کدنویسی پایتون در نرم افزار اجزای محدود آباکوس صورت پذیرفته است. از موارد بررسی شده در پژوهش حاضر میتوان به بررسی اثر شکل دماغه (نوک) ضربه زننده با در نظر گرفتن سه حالت مختلف، اثر تابع توزیع خواصی در ناحیه گرادیانی (توزیع توانی و سیگمویید) و اثر ترتیب قرارگیری لایه های فلزی برای نمونه تحت ضربه اشاره داشت. از اهم نتایج حاصل شده میتوان به کارایی بالاتر نمونه هدفمند گرادیانی در مقایسه با نمونه های خالص فلزی اشاره کرد. ضمن آنکه، در حالتی که ضریب n=1 در توزیع توانی و سیگمویید لحاظ شود، جذب انرژی نمونه بالاتر است. همچنین مشاهده شده است که لحاظ کردن تابع توزیع سیگمویید سبب رفتار مطلوبتر نمونه گرادیانی تحت ضربه سرعت بالا در مقایسه با تابع توزیع توانی بوده است. از بین سه ضربه زننده بررسی شده، نتایج عددی حاکی از آن است که میزان مقاومت و جذب انرژی قطعه تحت ضربه در برابر دماغه سرتخت (FLT)بیشترین و در مقابل دماغه مخروطی (SCN)کمترین بوده است. علت این نوع رفتار را میتوان مرتبط با تشکیل پلاگ (Plug) در برخورد دماغه FLT دانست؛ در حالیکه در برخورد ضربه زننده با دماغه SCN، فقط تشکیل پتال (Petal) مشاهده شده است.

در این مقاله از یکی از روشهای بدون مش به نام MLPG برای تحلیل ترک در صفحه محدود از جنس ماده هدفمند ایروتروپیک و الاستیک خطی استفاده شده است. توابع شکل، با استفاده از روش تقریب حداقل مربعات متحرک بدست آمده اند. برای حل مسایل مکانیک شکست بدون نیاز به افزایش حجم محاسبات، از روش اصلاح تابع وزن استفاده شده است. ضرایب شدت تنش با استفاده از انتگرالهای مستقل از مسیر J که برای مواد ناهمگن فرمول بندی شده اند محاسبه می شود. برای بررسی اعتبار روش عددی حاضر، ضریب شدت تنش مود اول در یک صفحه شامل ترک لبه ای با فرض تغییر نمایی مدول یانگ در امتداد ترک محاسبه شده است. مقایسه پاسخ بدست آمده با پاسخ تحلیلی، نشان دهنده دقت بالای روش مورد استفاده است. تاثیر شدت و راستای گرادیان خواص ماده هدفمند بر ضرایب شدت تنش و نرخ رهایی انرژی در دو مثال عددی بررسی شده است. نتایج نشان میدهند افزایش نرخ تغییرات مدول الاستیسیته در امتداد ترک موجب کاهش ضریب شدت تنش مود اول می شود. همچنین افزایش نرخ تغییرات مدول الاستیسیته در امتداد عمود بر ترک، موجب افزایش نرخ رهایی انرژی و زاویه انحراف ترک می شود.

در این مقاله، مساله ضربه عرضی با سرعت پایین بر روی پانل ساندویچی با هسته هدفمند مرتبه ای در نظر گرفته شده است. فعل و انفعال ضربه زننده و پانل به کمک سیستم دو درجه آزادی جرم و فنر مدل شده است. برای تخمین نیروی برخورد، روش عددی بر پایه تئوری بهبودیافته مرتبه بالای ورق ساندویچی به کار برده شده است. تئوری برشی مرتبه اول برای رویه ها بکار رفته، در حالی که تئوری الاستیسیته سه بعدی برای هسته استفاده شده است. برای اولین بار اثر تنش های صفحه ای برشی و نرمال در هسته در نظر گرفته شده است. مولفه های جابجایی در هسته با تابعی چند جمله ای فرض شده که دارای ضرایب مجهول است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که استفاده از مواد هدفمند مرتبه ای در هسته می تواند میزان تغییر شکل ها را کاهش دهد ولی بیشینه نیروی برخورد را افزایش خواهد داد.