بررسی کمانش حرارتی تیر FGM با دو لایه پیزوالکتریک – مکانیک

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی مکانیک
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:119
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

بررسی کمانش حرارتی تیر FGM با دو لایه پیزوالکتریک – مکانیک

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

چکیده ……………..۱

مقدمه …………..۲

فصل اول
کلیات………………..۳
۱-۱) هدف ………………۴
۱-۲) پیشینه تحقیق………….۴
۱-۳) روش کار و تحقیق ………. ۱۰
۱-۴) تاریخچه مواد تابعی ……….. ۱۱
۱-۵) مواد تابعی …………. ۱۳
۱-۶) تاریخچه مواد پیزوالکتریک………. ۱۴
۱-۷) مواد پیزوالکتریک………… ۱۵
۱-۸) عملکرد مواد پیزوالکتریک……………. ۱۶

فصل دوم
تئوری تیرها و پدیده کمانش………… ۱۸

۲-۱) تئوری کلاسیک…………. ۱۹
۲-۲) اثر تنش های برشی در تیرها …………. ۲۰
۲-۳) روابط سینماتیک ساندرز …………… ۲۳
۲-۴) مفهوم پایداری در پدیده کمانش ………. ۲۵
۲-۵) نقطه دوگانگی…………….. ۲۷
۲-۶) روش جمع نیرو و ممان برای بدست آوردن معادلات تعادل در تیر………….. ۲۹
۲-۷) معیار همسایگی تعادل، برای بدست آوردن معادلات پایداری از معادلات تعادل…………. ۳۱
۲-۸) معیار ریفتز برای بدست آوردن معادلات تعادل از اصل مینیمم انرژی پتانسیل……….. ۳۲
۲-۹) مدلسازی توزیع خواص مکانیکی در ماده تابعی …………….. ۳۳
۲-۱۰) روابط اساسی مواد پیزوالکتریک ……… ۳۴

فصل سوم
کمانش حرارتی در تیر تابعی- پیزوالکتریک………….. ۳۶

۳-۱) کمانش در تیر همگن تحت بار گذاری مکانیکی ……………. ۳۷
۳-۲) اصل بر هم نهش در معادلات پایداری ……….. ۴۱
۳-۳) کمانش در تیر همگن تحت بار حرارتی …………. ۴۲
۳- ۴) بار حرارتی بحرانی در تیر …………….. ۴۷
۳-۵) کمانش حرارتی در تیر تابعی ……….. ۴۸
۳-۶) معادلات تعادل برای تیر تابعی………… ۴۹
۳-۷) معادلات پایداری برای تیر تابعی ………… ۵۱
۳-۸) حل معادله پایداری …………… ۵۶
۳-۹) تیر تابعی با دو لایه پیزوالکتریک……….. ۵۹

فصل چهارم
نتیجه گیری و پیشنهادات……….. ۶۳

۴-۱) اعتبار سنجی نتایج ………….. ۶۴
۴-۲) نتیجه گیری……….. ۶۹
۴-۳) بحث روی نتایج……….. ۷۲

۴-۴) پیشنهاد پژوهش های دیگر …… ۷۳

فهرست منابع و مراجع فارسی …………. ۷۴

فهرست منابع و مراجع غیر فارسی …….. ۷۵
چکیده انگلیسی………… ۷۸

چکیده
در این پژوهش به بررسی کمانش حرارتی تیر تابعی (FGM) با دو محرک پیزوالکتریک پرداخته شده است. خواص ماده شامل ضریب انبساط حرارتی و مدول الاستیسیته در جهت ضخامت تیر بطور پیوسته، مطابق با مدل توانی تغییر می کند. با استفاده از تئوری تیر اویلر-برنولی و روش حساب تغییرات و جمع نیرو معادلات تعادل و پایداری بدست آورده شده است. با در نظر گرفتن تکیه گاه ساده برای تیر مذکور، محاسبه دمای بحرانی کمانش بر حسب ترمهای ولتاژ محرک، خواص مکانیکی و هندسی تیر، بصورت تحلیلی انجام شده است. این رابطه نشان می دهد با اعمال ولتاژ منفی به لایه های محرک دمای بحرانی کمانش افزایش می یابد.

کلمات کلیدی: تیر، ماده تابعی، پیزوالکتریک، بار حرارتی، معادله پایداری، روش تعادل بحرانی

۴-۳) بحث روی نتایج
در این پژوهش به جای در نظر گرفتن بار حرارتی، یک بار مکانیکی فرضی بر تیر تابعی اعمال شدکه همان اثرات حرارتی را در محور تیر با تکیه گاههای ساده ایجاد نماید.
در این مطالعه، مقدار نیروهای پیش کمانش یا جابجایی های پیش کمانش از حل معادلات تعادل( تیر تابعی تحت بار مکانیکی) که منجر به معادلات پایداری می شود بدست نیامد بلکه از معادلات تعادل تیر تابعی تحت تنش های حرارتی داخلی و اثر مکانیکی تکیه گاهها استفاده شد. با توجه به خطی بودن معادلات پایداری و صادق بودن اصل بر هم نهش این روش بسیار دقیق تر می باشد. دلایل این موضوع اینست که اولا با بکارگیری این ایده صورت معادلات پایداری به گونه ای بدست آمد، که دارای حل غیرتقریبی (دقیق) بود و بنابراین نیازی به استفاده از روشهای عددی حل معادله دیفرانسیل یا روشهای وزنی مانند گلرکین که مبتنی بر فرض تابع تقریب اولیه برای جابجایی های پیش کمانش است، نبود. دوم اینکه اثرات تنشهای حرارتی اعمال شده از محیط و اثرات مکانیکی اعمال شده از تکیه گاههای تیر بصورت دقیق تر محاسبه شد و در معادلات پایداری حاصل به روش بکار گرفته شده در این پژوهش وارد گردید.

مقدمه

کمانش ناشی از تغییرات دمایی یکی از عوامل اصلی در تخریب سازه های مهندسی می باشد، بنابراین بررسی کمانش ناشی از بارهای حرارتی در سازه ها اهمیت ویژه ای می یابد. کنترل کمانش تیرها با استفاده از مواد هوشمند اخیرا مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. در مراجع گوناگون در بین مواد هوشمند، مواد پیزوالکتریک جهت استفاده برای سنسور و محرک جزو بهترین مواد معرفی شده است که دلیل آن نیز خواص منحصر به فرد این مواد است. استفاده نخستین از مواد پیزوالکتریک به سال ۱۸۸۰ برمی گردد زمانی که برادران کوری اثر مستقیم این مواد را کشف کردند. مواد تابعی در تحقیقات گستردهای در سالهای بین ۱۹۹۰ تاکنون مورد بررسی قرار گرفته است. علت این تحقیقات گسترده اینست که، اگرچه تا حدودی مشابه مواد مرکب رفتار میکند ، اما در واقعیت تفاوت زیادی بین این دو ماده وجود دارد و در اصل میتوان مواد تابعی را نوع جدیدی از مواد مرکب در نظر گرفت که خواص آن به صورت لایهای تغییر نمیکند بلکه بصورت کاملاً یکنواخت تغییر مینماید. یکی از ویژگیهای مهم این مواد اینست که، در محیطهایی که تحت گرادیان حرارتی بالایی قرار دارند استفاده از این ماده باعث جلوگیری از بوجود آمدن تمرکز تنش میشود. علت آن نیز اینست که از آنجا که این مواد معمولا از ترکیب دو ماده تشکیل میشود که یکی از این مواد از دسته سرامیکها و دیگری از دسته فلزها میباشد، هم بدلیل ضریب هدایت مناسب در برابر حرارت میتواند مقاومت کند و هم بدلیل داشتن مدل الاستیسیته مناسب میتواند در مقابل بارهای مکانیکی پاسخ مناسبی را ارائه دهد. درپژوهش حاضر، با توجه به خواص منحصر به فرد مواد تابعی و همچنین قابلیت پیزوالکتریک جهت استفاده برای کنترل کمانش ، به بررسی کمانش حرارتی تیر تشکیل شده از مواد تابعی با استفاده از لایه های محرک پیزوالکتریک، تحت بار حرارتی و الکتریکی مورد توجه قرار گرفته است.

 

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط