پایان نامه ارشد مهندسی مکانیک: تحلیل تنش پاد صفحه ای صفحات مستطیل شکل تضعیف شده توسط چندین ترک و حفره

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع ارشد مهندسی مکانیک

عنوان : تحلیل تنش پاد صفحه ای صفحات مستطیل شکل تضعیف شده توسط چندین ترک و حفره

دانشگاه زنجان

دانشکده فنی و مهندسی

پایان نامه ارشد مهندسی مکانیک

عنوان:

تحلیل تنش پاد صفحه ای صفحات مستطیل شکل تضعیف شده توسط چندین ترک و حفره

استاد راهنما :

دکتر رضا تیموری فعال

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

تکه هایی از متن پایان نامه 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)

فهرست مطالب:

چکیده فارسی                                                                                                     3

فهرست                                                                                                            4

فهرست جدولها و شکلها                                                                                         6

فصل1- مقدمه                                                                                                                9

فصل 2- مرور مطالعاتی و پیشینه کار                                                                   11

فصل3- بیان روش و اسلوب                                                                                        15

1-3 حل نابجايي پادصفحه اي در صفحه مستطيل شکل از ماده ارتوتروپيک                      16

2-3 ميدان تنش صفحه مستطيل شکل فاقد ترک                                                       21

3-3 معادلات ا­نتگرالي در محيطهاي حاوي ترک                                                         23

فصل 4- تحلیل و آنالیز داده ها                                                                                   25

1-4 حل نابجايي پادصفحه اي در صفحه مستطيل شکل                                              26

الف : صفحه مستطیل شکل با دو لبه گیردار و دو لبه آزاد                                               28

ب : صفحه مستطیل شکل با هر چهار لبه آزاد                                                             32

ج : صفحه مستطیل شکل با سه لبه گیردار و یک لبه آزاد                                               34

د : صفحه مستطیل شکل با یک لبه گیردار و سه لبه آزاد                                               34

2-4 ميدان تنش صفحه مستطيل شکل فاقد ترک                                                      35

الف : صفحه مستطیل شکل با دو لبه گیردار و دو لبه آزاد                                               35

ب : صفحه مستطیل شکل با هر چهار لبه آزاد                                                             36

ج : صفحه مستطیل شکل با سه لبه گیردار و یک لبه آزاد                                               37

د : صفحه مستطیل شکل با یک لبه گیردار و سه لبه آزاد                                               38

3-4 معادلات ا­نتگرالي درمحيطهاي حاوي ترک                                                        38

الف : صفحه مستطیل شکل با دو لبه گیردار و دو لبه آزاد                                               42

ب : صفحه مستطیل شکل با هر چهار لبه آزاد                                                             44

ج : صفحه مستطیل شکل با سه لبه گیردار و یک لبه آزاد                                               44

د : صفحه مستطیل شکل با یک لبه گیردار و سه لبه آزاد                                               44

4-4 محاسبه ضريب شدت تنش در ترک و تنش محيطي بي بعد در حفره                        45

1-4-4 ترک لبه ای                                                                                             48

2-4-4 ترک احاطه شده در محیط                                                                           49

5-4 حل عددی معادلات انتگرالی تکین از نوع کوشی                                                   51

1-5-4 حل جامع معادلات انتگرا­لی تکین                                                                 54

6-4 مثال های عددی و نتایج                                                                                65

مثال (1) : یک ترک مستقیم احاطه شده                                                                   66

مثال (2) : یک ترک مستقیم و موازی با لبه های بالا و پایین صفحه                                 67

مثال (3) : دو ترک مستقیم احاطه شده با یک حفره بیضوی واقع در بین ترکها                     68

مثال (4) : یک ترک احاطه شده و یک ترک لبه ای به همراه یک حفره بیضوی                     74

فصل 5 بحث و نتیجه گیری                                                                                     81

پیشنهادات برای کار های آتی                                                                                 83

پیوست (الف)                                                                                                     84

پیوست (ب)                                                                                                    86

پیوست (پ)                                                                                                     93

مراجع                                                                                                                          98                    

فهرست شکلها

شکل 1-3 : نمایش نابجائی پادصفحه ای در صفحه مستطیل شکل

شکل 2-3 : شکل شماتیک یک صفحه مستطیل شکل با یک ترک منحنی

شکل 1-3-4 : نمایش ترک با شکل دلخواه در محیط الاستیک

شکل 1-4-4 : نمایش مختصات محلی در نوک ترک

شکل 1-6-4 : نمودار تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب طول بی بعد شده ترک

برای صفحه مستطیل شکل با شرایط مرزی (a) و (c) و(d)

شکل 2-6-4 : نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب طول بی بعد شده ترک

برای صفحه مستطیل شکل با شرط مرزی (b)

شکل 3-6-4: نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد برحسب طول بی بعد شده ترک برای صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک تضعیف شده توسط دو ترک مستقیم و یک حفره بیضوی با شرایط مرزی (a) و (c) و (d)

شکل 4-6-4: نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد برحسب طول بی بعد شده ترک برای صفحه مستطیل شکل ایزوتروپیک تضعیف شده توسط دو ترک مستقیم و یک حفره بیضوی با شرایط مرزی (a) و (c) و (d)

شکل 5-6-4 : نمودارهای تغییرات تنش محیطی بی بعد در نقاط مختلف حفره برای صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک با شرایط مرزی (a) و (c) و (d)

شکل 6-6-4 : نمودارهای تغییرات تنش محیطی بی بعد در نقاط مختلف حفره برای صفحه مستطیل شکل ایزوتروپیک با شرایط مرزی (a) و (c) و (d

شکل 7-6-4 : نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب فاصله بی بعد برای صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک وایزوتروپیک با هر چهار لبه آزاد (شرط مرزی b)

شکل 8-6-4 : نمودار های تغییرات تنش محیطی بی بعد در نقاط مختلف حفره برای صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک و ایزوتروپیک با هر چهار لبه آزاد (شرط مرزی b)

شکل 9-6-4 : نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب طول بی بعد ترک احاطه شده در محیط برای صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک با شرایط مرزی (a) و (c) و (d)

شکل 10-6-4 : نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب طول بی بعد ترک، برای نوک پایینی ترک لبه ای در صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک با شرایط مرزی (a) و (c) و (d)

شکل 11-6-4 : نمودار تغییرات تنش محیطی بی بعد در نقاط مختلف حفره برای صفحه مستطیل شکل ارتوتروپیک با شرایط مرزی (a) و (c) و (d)

شکل 12-6-4 : نمودار تغییرات تنش محیطی بی بعد در نقاط مختلف حفره برای صفحه مستطیل شکل ایزوتروپیک با شرایط مرزی (a) و (c) و (d)

شکل 13-6-4 : نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب طول بی بعد ترک احاطه شده در محیط برای صفحه مستطیل شکل ایزوتروپیک با شرایط مرزی (a) و (c) و (d)

شکل 14-6-4 : نمودار های تغییرات ضرایب شدت تنش بی بعد بر حسب طول بی بعد ترک لبه ای برای صفحه مستطیل شکل ایزوتروپیک با شرایط مرزی (a) و (c) و (d)

شکل 1-پ : نمایش اصل باکنر

شکل 2-پ : نمایش یک نابجائی در یک محیط دلخوا

چکيده:

در ابتدا حل نابجايي پاد صفحه اي از نوع ولترا در يک صفحه مستطيل شکل با طول و عرض محدود و شرايط مرزي مختلف توسط روش جداسازي متغير ها بدست مي آيد. سپس تکنيک نابجايي توزيع شده براي بدست آوردن معادلات انتگرالي مربوط به صفحه مستطيل شکل تضعيف شده توسط انواع ترک ها و حفره ها تحت بار گذاري پاد صفحه اي به کار برده مي شود. بکمک اصل باکنر اثر بارگذاري خارجي در مرزهاي محيط روي سطوح ترک و مرزهاي حفره بدست مي آيند که بکمک آن ترمهاي بيرون انتگرال معادلات انتگرالي مشخص مي شوند. کرنل اين معادلات داراي تکينگي از نوع تکينگي کوشي هستند که به شکل عددي و با استفاده از روش عددي موجود در مراجع موجود حل مي شوند. با حل اين معادلات دانسيته نابجايي بدست آمده و ضريب شدت تنش در نوک ترکها و تنش محيطي بي بعد روي حفره ها محاسبه مي گردند. چندين مثال براي مشخص کردن اعتبار وکاربرد فرآيند بکار رفته حل مي شوند.

مقدمه:

وجود عيوب به شکل ترک ها و حفره ها در مواد کامپوزيت ناحيه هايي با تغييرات تنش زياد ايجاد مي کنند. اين نواحي عمده ترين مکان براي پيدايش مد هاي مختلف شکست در سازه ها مي باشند حتي اگر بارگذاري اعمال شده درحد متوسط باشد. بنابراين تحليل تنش در مجاورت عيوب به عنوان اولين مرحله در فرآيند طراحي ضروري است.

در مسايل الاستيسيته پاد صفحه اي استفاده از روش نابجايي پاد صفحه اي براي بدست آوردن راه حل هايي براي مسايل ترک در محيط هاي نامحدود يا نيمه نامحدود، يک کار معمول مي باشد. اين موضوع به اين خاطر است که حل نابجايي همانند يک حل تابع گرين براي مسايل اصلي ترک مي باشد.

تحليل تنش در محيط هاي تضعيف شده توسط مجموعه اي از ترک ها و حفره ها از دير باز مورد توجه محققين بوده است. از جمله تکنيک هاي موثر در تحليل مذکور استفاده از روش توزيع نابجايي مي باشد. تحقيقات انجام شده نشان داده است که از ديدگاه رياضي ترک را مي توان به صورت مجموعه اي از نابجايي ها در نظر گرفت و با استفاده از اصل جمع آثار حرکت نسبي لبه هاي ترک نسبت به يکديگر و در نتيجه ضريب شدت تنش را محاسبه نمود. در حقيقت توانايي حل نابجايي در حل مسائل مکانيک شکست خطي به قدرتمندي حل گرين در حل معادلات ديفرانسيل مي باشد. در اين پايان نامه در ابتدا ميدان تنش و تغير مکان در مناطق متفاوت در اثر نابجايي پاد صفحه اي ولترا محاسبه مي گردد تا در نهايت براي تحليل تنش محيط هاي حاوي ترک و حفره مورد استفاده قرار گيرد. مناطقي که مورد بررسي قرار مي گيرند عبارتند از صفحه مستطيل شکل با شرايط مرزي دو لبه آزاد و دو لبه گير دار، صفحه مستطيل شکل با هر چهار لبه آزاد، صفحه مستطيل شکل با يک لبه آزاد و سه لبه گير دار و صفحه مستطيل شکل با سه لبه آزاد و يک لبه گير دار.

بعد از بدست آوردن حل نابجايي در اين محيط ها ميدان تنش بدون در نظر گرفتن ترک و حفره فقط در اثر بارگذاري خارجي در اين محيط ها بدست مي آيد. از حل هاي بدست آمده براي تحليل تنش در محيط هاي شامل ترک و حفره استفاده مي شود. در مورد حفره نشان داده مي شود که حفره را مي توان بصورت ترک بسته و بدون تکينگي در نظر گرفت و با اعمال شرايط مناسب تنش محيطي را روي آن بدست آورد.

مسائل مربوط به صفحه مستطيل شکل عبارتند از :

تحليل يک ترک مستقيم احاطه شده، تحليل دو ترک مستقيم احاطه شده و يک حفره بيضوي، تحليل يک ترک مستقيم احاطه شده و يک ترک مستقيم لبه اي به همراه يک حفره بيضوي

هر يک از مثال هاي فوق يکبار براي صفحه مستطيل شکل با دو لبه آزاد و دو لبه گير دار، صفحه مستطيل شکل با يک لبه آزاد و سه لبه گير دار و نيز صفحه مستطيل شکل با سه لبه آزاد و يک لبه گير دار که شرايط بار گذاري يکساني دارند، حل شده اند و يکبار نيز براي صفحه مستطيل شکل با چهار لبه آزاد که شرايط بار گذاري آن با سه حالت مذکور متفاوت است، حل شده اند.

براي مقايسه جواب هاي بدست آمده با مراجع موجود، مسئله يک صفحه مستطيل شکل با هر چهار لبه آزاد که توسط دو ترک مستقيم و يک حفره بيضوي تضعيف شده است حل گرديد. پس از ميل دادن طول صفحه مستطيل شکل با هر چهار لبه آزاد به بي نهايت و اعمال شرايط بارگذاري يکسان، حل بدست آمده براي صفحه مستطيل شکل با هر چهار لبه آزاد با حل بدست آمده براي باريکه دقيقا مطابقت داشت.

شرايط بارگذاري براي صفحات مستطيل شکل که چهار لبه آن آزاد نيست بصورت نقطه اي روي لبه بالايي صفحه مستطيل شکل مي باشد و براي صفحه مستطيل شکل با هر چهار لبه آزاد بصورت چهار بار نقطه اي که شرايط خود تعادلي صفحه مستطيل شکل را ارضا مي کنند، مي باشد.

تعداد صفحه : 97

قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

:       

****         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

2 پاسخ

بخش دیدگاه ها غیر فعال است.