جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "high order theory" در نشریات گروه "مکانیک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «high order theory» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
در این مقاله به بررسی رفتار خمشی یک تیر ساندویچی انحنادار با هسته انعطاف پذیر و رویه های کامپوزیتی تقویت شده با نانو لوله کربنی پرداخته شده است. نانو لوله های کربنی به صورت مواد تابعی مدرج در ضخامت رویه در نظر گرفته شده است و خواص آنها در راستای ضخامت رویه ها تغییر می کند. برای مدل سازی رفتار تیر ساندویچی از تیوری اویلر-برنولی برای رویه ها و الاستیسیته شبه سه بعدی برای هسته استفاده شده که این امر امکان بررسی انعطاف پذیری هسته را فراهم می کند. در این حین همچنین از اعمال شرایط سازگاری بین رویه ها و هسته استفاده می شود. معادلات دیفرانسیل حاکم با استفاده از اصل جابه جایی مجازی استخراج شده اند. جهت اعتبار سنجی دقت روش حاضر، نتایج بدست آمده با نتایج مشابه موجود در حیطه ی این موضوع مقایسه و از صحت معادلات استخراج شده و حل آن ها اطمینان حاصل گردیده است. بدین ترتیب تاثیر الگوهای مختلف توزیع نانو لوله های کربنی بر روی مقدار خیز، تغییر مکان مماسی، نیروی محوری و ممان خمشی در رویه ها و همچنین مقدار تنش شعاعی و برشی در هسته مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اند. همچنین تاثیر مقدار کسر حجمی نانولوله های کربنی، نسبت ضخامت هسته به رویه ها و مقدار شعاع و زاویه انحنای تیر بر نتایج بررسی شده اند. نتایج نشان می دهد که بیشترین مقدار تغییر مکان شعاعی و مماسی در رویه ها و هسته و همچنین بیشترین مقدار تنش برشی و شعاعی در هسته مربوط به توزیع A و کمترین آن ها مربوط به توزیع V می باشد.کلید واژگان: تیر ساندویچی انحنادار, نانو لوله کربنی, تحلیل خمش, تئوری مرتبه بالاThe present study investigated the bending behavior of a curved sandwich beam with flexible core and carbon nanotube reinforced face sheets. Carbon nanotubes are considered as functional graded material in the thickness of the face sheets and their properties change along the thickness of the face sheets. In order to model the behavior of the sandwich beam, the Euler-Bernoulli theory was applied for the face sheets and the quasi 3D elasticity was applied for the core, which allowed us to investigate the flexibility of the core. In this regard also, the compatibility condition between the face sheets and the core is used. The governing differential equations were extracted by using the principle of virtual displacement. In order to verify the accuracy of the formulation and present method, the results were compared with the existing results in this domain and was verified the validity of the extracted and solved equations. Therefore, the effect of different patterns of carbon nanotubes distribution have been investigated and compared on the radial deflection, the tangent displacement, the axial force, and the bending moment in the faces and the radial and shear stresses in the core. Also, the effect of the volume fraction of the carbon nanotubes, the ratio of the core thickness to the faces, and the beam curvature radius and angle have been investigated on results.Keywords: curved sandwich beam, Carbon Nano tubes, bending analysis, High Order Theory
-
در این مقاله ارتعاشات آزاد و اجباری پوسته استوانه ای ساندویچی مرکب با تقویت کننده های متعامد با استفاده از تیوری مرتبه بالا مورد تحلیل قرار گرفته است. سازه ساندویچی مذکور از دو رویه کامپوزیتی ارتوتروپیک و یک هسته انعطاف پذیراز جنس فوم و تقویت کننده های طولی و محیطی تشکیل شده است. رویه ها و هسته کاملا به یکدیگر چسبیده می باشند و جابجایی نسبی بین آن ها در محل اتصال وجود ندارد. جهت تحلیل این پوسته تحت شرایط مرزی دو سر ساده، جابجایی رویه ها بر مبنای تیوری مرتبه سوم کانت و در هسته از مدل دوم فروستیگ استفاده شده است. از روش ریلی ریتز جهت حل ارتعاشات آزاد و روش مود های فرض شده جهت تحلیل ارتعاشات اجباری استفاده شده است. در بخش ارتعاشات اجباری بارگذاری سینوسی به صورت یکنواخت و شعاعی بر پوسته اعمال می گردد. شبیه سازی ارتعاشات پوسته ساندویچی تقویت شده با نرم افزار آباکوس انجام شده است. در نهایت اثر پارامترهای مختلف از جمله نسبت طول به شعاع، نسبت ضخامت به شعاع، ضخامت هسته به ضخامت کل، ساختار و جنس رویه ها و هسته بر پاسخ ارتعاشی سازه مورد بررسی قرار گرفته است. صحه گذاری نتایج ارتعاشات آزاد و اجباری به دست آمده از تحلیل حاضر با نتایج دیگر مراجع و نرم افزار آباکوس مقایسه گردید.
کلید واژگان: ارتعاشات آزاد, ارتعاشات اجباری, پوسته ساندویچی, تقویت کننده های متعامد, تئوری مرتبه بالاIn this paper, free and forced vibrations of a cylindrical sandwich shell with orthogonal stiffeners using high-order theory were analyzed. The sandwich structure is consists of two orthotropic composite face sheets and a flexible foam core and longitudinal and environmental stiffeners. The face sheets and core are perfectly glued together and there is no relative displacement between them at the interfaces. To analyze this shell under simply supported boundary conditions, the face sheets’ displacements are based on Kant's third-order theory and in the core, the second Frostig’s model is used. The Rayleigh-Ritz method to solve free vibration and the assumed modes method to analyze forced vibration were used. In the forced vibrations section, sinusoidal loading is applied uniformly and radially to the shell. The vibrations of the stiffened sandwich shell are simulated with Abaqus software. Finally, the effect of various parameters as length to radius ratio, thickness to radius ratio, core thickness to total thickness, structure and material of face sheets and core on the vibration response of the structure has been investigated. To validate, the results of free and forced vibrations obtained from the present analysis were compared with the results of other references and Abaqus software.
Keywords: Free Vibrations, Forced Vibrations, Sandwich Shell, Orthogonal Stiffeners, High-Order Theory -
در این پژوهش به بررسی تحلیل ارتعاشات آزاد پوسته دایروی استوانه ای متقارن محوری پرداخته شده است. از تیوری مرتبه بالا برای تقریب جابه جایی عرضی در این پژوهش استفاده شده است. ازاین رو جابه جایی عرضی بر مبنای بسط فوریه، تا سه جمله گسترش یافته است. با توجه به متقارن محوری بودن پوسته استوانه، فقط مد محوری بررسی شده است. انرژی های کرنشی و جنبشی برای پوسته دایروی استوانه ای به دست آمده و برای استخراج معادلات از اصل همیلتون استفاده شده است. با درنظر گرفتن روش گلرکین و استفاده از روش المان محدود، ماتریس های سختی و جرم به دست آمده است. برای این منظور از تابع شکل های خطی برای همه مجهولات استفاده شده و برای صحه گذاری پژوهش، از مقایسه فرکانس های مد محوری نتایج با پژوهش های پیشین استفاده شده است. در نهایت فرکانس های مد محوری و شکل مد های محوری برای پوسته دایروی استوانه ای برای شرایط تکیه گاهی مختلف از جمله ساده- ساده، گیردار- گیردار، ساده- گیردار و گیردار- آزاد آورده شده است.کلید واژگان: پوسته استوانه ای دایروی, تحلیل ارتعاشات, تئوری مرتبه بالا, المان محدودIn this study, vibration analysis of axial symmetric circular cylindrical shell has been investigated. The high-order theory is used to approximate the transverse displacement in this study. Hence, the transverse displacement based on the Fourier expansion is extended to three terms. Due to the symmetry of the cylindrical shell, only the axial mode has been investigated. The strain and kinetic energies are obtained for the circular cylindrical shell. The Hamiltonian principle was used to derive the equations of motion. The stiffness and mass matrices have been obtained by applying Galerkin method and finite element method. For this purpose, the linear shape function is used for all unknowns. In order to validate the research, comparing the axisymmetric frequencies of the results with previous studies has been used. Finally, the axisymmetric frequencies and axial mode shapes of the circular cylindrical shell for various boundary conditions are given, including simply support-simply support, clamped-clamped, clamped-simply support and clamped-free.Keywords: circular cylindrical shell, Analysis of vibration, High-order theory, Finite element
-
با تعیین زاویه مناسب جهت قرارگیری فیبرهای تقویت کننده لایه های کامپوزیتی پوسته های چند لایه فلز و کامپوزیت می توان سفتی این پوسته ها را به گونه ای تغییر داد تا کارایی سازه بهبود یابد. به این منظور در این پژوهش پوسته فلز-کامپوزیت تحت بار استاتیکی عرضی قرار گرفته و با استفاده از روش اجزاء محدود تحلیل تنش برای تمامی حالت های زوایای قرارگیری فیبرها انجام گرفته و با استخراج تنش های ایجاد شده در تمامی لایه ها و با به کارگیری معیار شکست تنش ماکزیمم، زاویه قرارگیری مناسب برای فیبرهای تقویت کننده به گونه ای تعیین گردیده که منجر به بیشترین استحکام ممکن برای پوسته گردد. جهت انجام تحلیل های فوق از نرم افزارهای عددی و تحلیلی و لینک این نرم افزارها به یکدیگر استفاده شده است. همچنین به منظور تعیین کارایی روش طراحی مذکور، تحلیل کمانش ساختارهای طراحی شده انجام گرفته است. نتایج نشان می دهد با تعیین زاویه مناسب قرارگیری فیبرهای تقویت کننده، مرزهای پایداری پوسته دچار بهبود قابل ملاحظه ای می گردند. از دیگر نوآوری های این تحقیق می توان به مقایسه و تعیین میزان اثربخشی تغییر ضخامت، تغییر جنس لایه های فلزی و تغییر زاویه قرارگیری فیبرهای تقویت کننده، بر روی مرزهای پایداری پوسته های فلز-کامپوزیت اشاره نمود. جهت افزایش دقت نتایج تحلیلی، معادلات بر مبنای تئوری مرتبه بالا استخراج گردیده اند.کلید واژگان: کمانش, چند لایه فلز و کامپوزیت, معیار شکست, تئوری مرتبه بالا, تنش ماکزیممIn the fiber metal laminated shell with determination the proper fiber angle orientation is achieved the arrangement with maximum performance. For this purpose in this study the fiber angle orientation of composite layers of the fiber metal laminate circular cylindrical shells are changed frequently and each cases being subjected to lateral load and the tension of all composite layers are calculated for all cases. Then the fiber angle orientation that cause to maximum stiffness based on maximum tension fracture criterion is selected. For this purpose an analytical program linked to the numerical program is used and calculated result. The buckling analysis is applied to determine the performance of design process. The results of buckling analyses show that determination of the optimum fiber angle orientation causes to improvement of the fiber metal laminated shell stability. Comparing the effect of variation of the fiber angle orientation, variation of the metal layer properties and variation of the thickness shell on the buckling load is the another innovation of this study and it is determined that for various amount of metal volume fraction with change in which item the maximum stability is achived.in order to improve the result accuracy high order shear deformation theory is utilized for buckling analysis.Keywords: Buckling, fiber metal laminated, fracture criterion, high order theory, maximum tension
-
در این مقاله، تحلیل فلاتر و کمانش دومحوره پنلهای ساندویچی مرکب بر مبنای تئوری مرتبه بالای ارائه می شود. معادلات بر مبنای تئوری پنل ساندویچی مرتبه بالای ارتقا یافته استخراج گردید، بطوری که تابعی مرتبه دوم برای مولفه عرضی جابجایی رویه ها و تابعی درجه سه برای مولفه های جابجایی درون صفحه ای رویه ها و همه مولفه های جابجایی هسته در نظر گرفته شد. در تئوری حاضر تنش نرمال عرضی در رویه ها و تنشهای درون صفحه ای در هسته در نظر گرفته شده است. برای اولین بار شرایط پیوستگی جابجایی ها، تنشهای برشی عرضی و تنش نرمال عرضی در فصل مشترک رویه ها با هسته و شرایط صفر بودن تنشهای برشی عرضی روی سطوح خارجی رویه ها به صورت همزمان ارضا می شوند. نیروهای آیرودینامیکی با استفاده از تئوری پیستون مرتبه اول استخراج گردیده است. معادلات حاکم و شرایط مرزی بر مبنای اصل همیلتون بدست آمدند. بعلاوه، اثر پارامترهای مهمی همچون لایه چینی های مختلف رویه های مرکب، نسبت طول به عرض پنل، نسبت طول به ضخامت پنل، نسبت ضخامت رویه به ضخامت کل پنل، زاویه الیاف، نسبت مدول الاستیسیته رویه ها، اثر نسبت ضخامت رویه ها بر روی مرزهای پایداری بررسی شد. نتایج حاصل از تئوری حاضر با نتایج موجود در مراجع اعتبارسنجی شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش نسبتهای طول به عرض، طول به ضخامت پنل و مدول الاستیسیته رویه ها مرزهای پایداری سیستم کاهش می یابد و بیشترین نیروی کمانش بیبعد مربوط به پنل ساندویچی با لایه چینی زاویه ای است.کلید واژگان: پنل ساندویچی, تئوری مرتبه بالا, فلاتر, کمانش دومحورهThis study dealt with the flutter and biaxial buckling of composite sandwich panels based on a higher order theory. The formulation was based on an enhanced higher order sandwich panel theory that the vertical displacement component of the face sheets were assumed as quadratic one while a cubic pattern was used for the in-plane displacement components of the face sheets and the all displacement components of the core. The transverse normal stress in the face sheets and the in-plane stresses in the core were considered. For the first time, the continuity conditions of the displacements, transverse shear and normal stress at the layer interfaces, as well as the conditions of zero transverse shear stresses on the upper and lower surfaces of the sandwich panel are simultaneously satisfied. The aerodynamic loading was obtained by the first-order piston theory. The equations of motion and boundary conditions were derived via the Hamilton principle. Moreover, effects of some important parameters like lay-up of the face sheets, length to width ratio, length to panel thickness ratio, thickness ratio of the face sheets to panel, fiber angle, elastic modulus ratio and thickness ratio of the face sheets on the stability boundaries were investigated. The results were validated by those published in the literature. The results revealed that by increasing length to width ratio, length to panel thickness ratio and elastic modulus ratio of the face sheets, the stability boundaries were decreased and the largest nondimensional buckling load was occurred at the angle ply sandwich panel.Keywords: Sandwich panel, High order theory, Flutter, Biaxial buckling
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.