تحليل ارتعاشی تيرهای ساخته شده از مواد هدفمند (FGM)

دسته بندي : فنی و مهندسی » مکانیک
بخشی از متن:
در سالهای اخیر با توسعه موتورهای پرقدرت صنایع  هوافضا ، توربین ها و راکتورها و دیگرماشین ها، نیاز به موادی با مقاومت حرارتی بالا و مقاومتر از لحاظ مکانیکی احساس شده است . در سالهای قبل در صنایع هوافضا از مواد سرامیکی خالص جهت پوشش و روکش قطعات با درجه کارکرد بالا استفاده می شد .این مواد عایق های بسیار خوبی بودند ولی مقاومت زیادی در برابر تنش های پس ماند نداشتند. تنشهای پس ماند در این مواد مشکلات زیادی از جمله ایجاد حفره و ترک می نمود .بعدها برای رفع این مشکل از مواد کامپوزیت لایه ای استفاده شد.تنشهای حرارتی در این مواد نیز موجب پدیده لایه لایه شدن می گردید. با توجه به این مشکلات طرح ماده ای مرکب که هم مقاومت حرارتی و مکانیکی بالا داشته  وهم مشکل لایه لایه شدن نداشته باشد.ضرورت پیدا کرد. بنابر مشکلاتی که در صنایع مختلف برای مواد تحت تنشهای حرارتی بالا وجود داشت، دانشمندان علم مواد در 1984 در منطقه سندایی  ژاپن در طول پروژه يك هواپيماي فضايي برای اولین بار مواد FGM را به عنوان موادي با تحمل حرارتی بالا پیشنهاد نمودند.

فهرست مطالب:
فصل اول: آشنايي با مواد هدفمند و كاربرد آنها
1.FGM‌ چيست؟
2. اجزاء مواد FGM و روش های ساخت آن
3. اهميت تحليل و بررسي مواد FGM
آشنايي با مواد هدفمند و كاربرد آنها
فصل دوم: ساختار ميكروسكوپی و خواص مكانيكی مواد هدفمند ZrO2/NiCr
چکیده
1. مقدمه
2. مواد و پروسه های آزمايشی
2.1 مواد
2.2 تست مكانيكي
2.3 خصوصيات مواد
3. نتايج
3.1 ساختار ميكروسكوپي
3.2 خواص مكانيكي
4. مباحث
4.1 تاثير ساختار ميكروسوپي بر سختي
4.2 تاثير ساختار ميكروسكوپي بر قابليت چكش خواري
4.3 تاثير ساختار ميكروسكوپي بر استحكام خمشي
4.4 تاثير ساختار ميكروسكوپي بر مدول الاستيك
5. نتيجه نهايی
فصل سوم: بررسی رفتارهای تصادفی صفحات ساخته شده از مواد FGM در محيط های اختلالی صوتی و گرمايی
چکیده
1. مقدمه
2. فرمول بندی اجزا محدود
2.1 روابط جابجايي
2.2 کرنش غیر خطی: روابط جابجایی
2.3  مواد (FGM)
2.4 ارتباط تنش کرنش در یک صفحه FGM
2.5. معادلات حاکم
3. روشهای حل
3.1  انحراف کمانش گرمایی
3.2 پاسخ هاي دینامیکی با استفاده از مختصات نمایی
4. نتایج عددی و مباحث
4.1 کمانش گرمایی و پنل FGM
4.2. پاسخهای تصادفی ترمو آکوستیک
5. نتیجه گیری
فصل چهارم: آناليز ارتعاش آزاد تيرهای ساخته شده از مواد هدفمند (FGM) با تكيه گاه های ساده
چکیده
1. مقدمه
2. آناليز
3.نتايج و مباحث
4. نتيجه نهايی
فصل پنجم: استفاده از روش تحليلی برای آناليز ارتعاش آزاد تيرهای ساخته شده از مواد هدفمند (FGM)
چکیده
1. مقدمه
2. معادلات حركت
2.1  خواص مواد
2.2 جابجايي و ميدان كرنش
2.3 معادلات اويلر- لاگرانژ
2.4 روابط بنيادي
3. آناليز تحليلی برای مساله ارتعاش آزاد
4. نتايج عددی
5. نتيجه پايانی
فصل ششم: ارتعاش آزاد و اجباری تير FGM قرار گرفته در معرض بار هارمونيك متحرك متمركز
چکیده
1. مقدمه
2. تئوری ها و فرمول بندی ها
3. نتايج عددی
4. نتيجه گيری
5. پيوست ها
اصطلاحات
فصل هفتم: تحليل ارتعاش آزاد تير ساندويچی با هسته FGM به روش بدون المان گالركين
چکیده
1. مقدمه
2. روش بدون المان گالركين
2.1 تقريب MLS
2.2 فرمولاسيون ضعيف گالركين براي الاستوديناميك
3. روش پنالتی برای شرايط پيوستگی
4. تعين خواص مواد در FGM ها
4.1 تكنيك قاعده مخلوط
4.2 تكنيك ميكرو مكانيك
5. آناليز ارتعاش آزاد
6. مثال های عددی
6.2 آناليز ارتعاش آزاد تير يك سردرگير الاستيك
6.2 آناليز ارتعاش آزاد تير يك سردرگير ساندويچي با هسته الاستيك
6.3 آناليز ارتعاش آزاد تير يك سر درگير با هسته FG
7. نتيجه گيری
اصطلاحات
فصل هشتم: بهينه سازی فركانس طبيعی تير های FGM دوسويه
چکیده
1. مقدمه
2. آناليز بدون مش بندی ارتعاش حالت پايدار ساختارهای هدفمند
2.1 معادلات حاكم و فرمولاسيون ضعيف
2.2 فرمولاسيون بدون المان گالركين
2.3 مروري مختصر بر توابع پايه كمترين مجذورات متحرك
2.4 ارزيابي انتگرال ها با استفاده از مربعات گوسي
3. بهينه سازی دوبعدی كسر حجمی مواد هدفمند
3.1 درونيابي كسر حجمي
3.2 تخمين مدول هاي موثر در كامپوزيت هاي دو فازي
3.3 فرمولاسيون مسئله بهينه شده
3.4 بهينه سازي با استفاده از قاعده الگوريتم تكويني حقيقي
4. نتايج و مباحث
4.1 مقايسه EFG و راه حل هاي دقيق براي صفحه هدفمند
4.2 مسئله مدل I
4.3 مسئله مدل II
4.4 مسئله مدل III
5. نتيجه گيری نهايی
فصل نهم: مدل سازی المان محدود  تير ساخته شده از مواد FGM با استفاده از  لايه های پيزوالكتريك مجتمع  براي كنترل ارتعاش
چکیده
1. مقدمه
2. شرح و توصيف مدل
3. فرمول بندی المان محدود
4. كنترل پسخوردی سرعت و جابجايی
5. نتايج عددی
5.1 بررسي و بازبيني مدل
5.2 بررسي تاثير نسيت حجمي
5.3 كنترل ارتعاش
6. بررسي نهايي
ليست علامات و اختصارات
فصل دهم: تحليل ارتعاشی تير يك سر درگير كامپوزيتی چند لايه، با استفاده از قانون نمايی، بوسيله نرم افزار ABAQUS
1.مقدمه
2. آشنايی با نرم افزار ABAQUS
3. ايجاد مدل و تحليل تير ساده يك سر درگير در نرم افزار ABAQUS
4. نتايج بدست آمده از تحليل تير ساده يك سر درگير
5. ايجاد مدل و تحليل تير ساده چند لايه يك سر درگير در نرم افزار ABAQUS
6. نتايج بدست آمده از تحليل تير ساده چند لايه يك سر درگير
7. ايجاد مدل و تحليل تير كامپوزيتی يك سر درگير در نرم افزار ABAQUS
8. نتايج بدست آمده از تحليل تير كامپوزيتی يك سر درگير:
8. نتيجه نهايی
منابع و مراجع