"پایان نامه" مکانیک طراحی کاربردی: كمانش پوسته هاي كروي كم عمق FGM با ماده وابسته به دما

متن کامل پایان نامه مقطع ارشد مهندسی مکانیک طراحی کاربردی

با عنوان : کمانش پوسته های کروی کم عمق FGM با ماده وابسته به دما

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامي

واحد تهران جنوب

دانشكده تحصيلات تكميلي

“M.Sc.” پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك – طراحي كاربردي

عنوان:

كمانش پوسته هاي كروي كم عمق FGM با ماده وابسته به دما

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چكيده

هدف اين پايان نامه، يافتن بار بحراني كمانش و تحليل پايداري پوسته هاي نازك كروي كم عمق از جنس FGM با تكيه گاه ساده و خواص مكانيكي وابسته به دما تحت بارگذاري ترمومكانيكي است. ماده FGM در نظر گرفته شده براي پوسته از نوع فلز- سراميك با كسر حجمي تواني است به طوري كه خواص آن در راستاي ضخامت پوسته به صورت تدريجي از فلز خالص در سطح دروني به سراميك خالص در سطح بيروني تغيير مي يابد. خواص مكانيكي فلز و سراميك وابسته به دما فرض گرديده اند. ابتدا، تابع انرژي پتانسيل كل محاسبه مي گردد. سپس، با استفاده از نظريه مرتبه اول پوسته ها Love-Kirchhoff، روابط سينماتيك Donnell-Mushtari-Vlasov و قانون هوک، انرژي پتانسيل كل به صورت تابعي از مؤلفه هاي تغييرمكان صفحه مياني در مي آيد. بر اساس معيار انرژي پتانسيل كمينه براي مسائل استاتيكي و با توجه به اصول حساب تغييرات، با كمينه سازي تابع انرژي پتانسيل كل توسط روابط Euler، معادلات تعادل حاصل مي شود. با استفاده از معيار مجاور تعادل و با ايجاد نمو مجازي بسيار كوچكي در مؤلفه هاي تغييرمكان صفحه مياني و جايگذاري آنها در معادلات تعادل و حذف جملات مربوط به آن روابط، معادلات پايداري بدست مي آيد. جواب هاي تحليلي تقريبي تك- جمله اي كه شرايط مرزي مفروض را ارضا مي كنند، براي مؤلفه هاي تغييرمكان صفحه مياني در نظر گرفته مي شود. براي كمينه سازي خطاهاي اين تقريب از روش Galerkin استفاده مي شود. براي ايجاد كمانش، دترمينان ماتريس ضرايب معادلات حاصل از به كارگيري روش Galerkin بايد صفر باشد كه با حل آن بار بحراني كمانش محاسبه مي گردد. نتايج تحليلي براي بارگذاري هاي متفاوت كه عبارت است از فشار هي درواستاتيك خارجي و افزايش يكنواخت دما و تركيب آنها بدست مي آيند. نتايج حاصل با اطلاعات موجود در ادبيات اعتبارسنجي و مقايسه مي گردد.

مقدمه

در سا لهاي اخير با رشد روزافزون و شتابان صنايع مختلف و پيشرفته تر شدن دستگاه هاي صنعتي و توسعه موتورهاي پرقدرت صنايع هوافضا، توربين ها و راكتورها و ديگر ماشين ها نياز به موادي با مقاومت حرارتي بالا و مقاوم تر از لحاظ مكانيكي احساس شده است. در سال هاي قبل در صنا يع هوافضا از مواد سراميكي خالص جهت پوشش و روكش قطعات با درجه كاركرد بالا استفاده مي شد. اين مواد عايق هاي بسيار خوبي بودند ولي مقاومت زيادي در برابر تنش هاي پسماند نداشتند. تنش هاي پسماند در اين مواد مشكلات زيادي از جمله ايجاد حفره و ترك مي نمود. بعدها براي رفع اين مشكل از مواد مركب لايه اي استفاده شد. تنش هاي حرارتي در اين مواد نيز موجب پديده لايه لايه شدن مي گرديد. با توجه به اين مشكلات طرح ماده اي مركب كه هم مقاومت حرارتي و مكانيكي بالا داشته و هم مشكل لايه لايه شدن نداشته باشد، ضرورت پيدا كرد.

FGM ها موادي مركب با ريزساختار ناهمگن مي باشند، كه خواص مكان يكي آنها بطور ملايم و پيوسته از يك سطح جسم به سطح ديگر آن تغيير مي كند. نوع رايج آن تركيب پيوسته اي از سراميك و فلز مي باشد. اين مواد از اختلاط پودر فلز و سراميك بدست مي آيند. تغيير فلز و سراميك از يك سطح به سطح ديگر كاملاً پيوسته مي باشد؛ به گونه اي كه يك سطح از جنس سراميك خالص و يك سطح، فلز خالص است. بين دو سطح، تركيب پيوسته اي از هر دو ماده مي باشد. خواص مكانيكي نيز با توجه به نوع تركيب تغييرات پيوسته اي در جهت ضخامت دارد. ماده ساختاري سراميك به علت ضريب انتقال حرارت كم و مقاومت زياد در مقابل دما، درجات حرارت بسيار بالا را تحمل كرده و ماده ساختاري فلز انعطاف پذيري لازم را فراهم مي كند. بعلاوه، اختلاط سراميك و فلز با تغييرات پيوسته از يك سطح تا سطح ديگر در يك سازه به آساني قابل ساختن مي باشد. به علت تغييرات پيوسته خواص مكانيكي، مشكلات عدم پيوستگي كه در سازه هاي مركب لايه اي وجود دارد؛ در مواد FGM به وجود نمی آید. این مواد ابتدا براي ايجاد سپر حرارتي و پوشش هاي عايق حرارتي در سازه هاي مختلف توليد شدند. مزيت استفاده از اين مواد، اين است كه قادر به تحمل درجات حرارت بسيار بالا و اختلاف درجه حرارت بسيار بالا بوده و مقاوم در مقابل خوردگي و سايش مي باشند و همچنين مقاومت بالايي در مقابل شكست دارند. در حال حاضر از اين مواد براي سازه هايي كه در مقابل درجات حرارت بالا بايد مقاوم باشند، استفاده مي گردد. از نكات بسيار برجسته اين مواد، امكان بهينه سازي تغييرات تنش در آنها با تغيير مناسب پروفيل تغييرات مواد ساختاري است. تا مدت ها افزايش يكنواختي در ريز ساختارها مورد توجه بود تا بدين وسيله خصوصيات ماده بهبود يابد. حال آنكه امروزه، مواد FGM همراه با غيريكنواختي هاي فضايي كه عمداً در آنها ايجاد مي شود، محبوبيت زيادي در محي طهاي با دماي بالا كسب نموده اند. اين مواد با توجه به پيوستگي تركيب مواد تشكيل دهنده، داراي خواص مكانيكي مؤثرتري نسبت به مواد مركب لايه اي مي باشد.

مواد FGM در ساخت صفحات و پوسته هاي مخازن، راكتورها، توربين ها و ديگر اجزاي ماشين ها و هواپيماها و فضاپيماها كاربرد زيادي دارند، زيرا اين قطعات آمادگي بالايي جهت واماندگي ناشي از كمانش حرارتي دارند. از ديگر مزاياي مواد FGM نسبت به مواد مركب لايه اي، عدم گسستگي در محل اتصال لايه ها مي باشد؛ زيرا همانطور كه گفته شد در مواد FGM تركيب سراميك و فلز پيوسته مي باشد.

در سال هاي اخير، مطالعات بر روي سازه هاي FGM از جذابيت ويژه اي برخوردار بوده است. از ديرباز پژوهش هاي بسياري بر روي كمانش پوسته ها به انجام رسيده اما تحقيقات بر روي كمانش مكانيكي و حرارتي پوسته هاي FGM كم است و آغاز آن به سال 2003 برمي گردد.

تعداد صفحه : 88

قیمت : یازده هزار تومان

 

***

—-

:       

****         info@elmyar.net

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :

 
 

مطالب مشابه را هم ببینید

 

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید