چکیده:
تحلیل دینامیکی تیرها تحت بار متمرکز دینامیکی و استاتیکی از این رو مورد توجه قرار گرفت که سرعت و وزن خودروها و قطارها به طور قابل ملاحظهای افزایش یافت. تیرها یکی از مهمترین اجزاء سازههایی مانند ریلهای راه آهن، پلها و جرثقیلهای سقفی میباشند که همواره تحت تأثیر بار هستند. تحلیل دینامیکی یک تیر تیموشنکو از جنس مواد مرکب بر روی بستر ویسکوالاستیک تعمیم یافته پسترنک تحت تأثیر بار متمرکز از دیدگاه تئوری مرتبة اول برشی ارائه شده است. طول تیر نامحدود فرض شده است. خصوصیات هندسی تیر در امتداد طول و ضخامت ثابت میباشد و خصوصیات مکانیکی آن در امتداد طول تیر ثابت بوده ولی در امتداد ضخامت آن تغییر میکند. هدف در این پروژه بدست آوردن تنش نرمال، تنش برشی و کرنش در راستای طول تیر میباشد که با استفاده از نرمافزار Ansys بررسی میگردد. از آنجا که لایهگذاری تیر مرکب به صورت ضربدری میباشد، بنابراین خیز و شیب تیر برای توصیف میدان جابهجایی تیر مرکب کافی است لذا با انتخاب میدان جابجایی مناسب و با به کار بردن روابط ساختاری و با استفاده از اصل مینیمم کل انرژی پتانسیل، معادلات دیفرانسیل حرکت استخراج گشته و با اعمال تبدیل فوریه مختلط نامتناهی حل میگردند. سپس با اعمال تبدیل معکوس فوریه مؤلفههای میدان جابهجایی به صورت تحلیلی محاسبه گشته و به تبع آنها، کمیتهای مکانیکی دیگر نیز به صورت تحلیلی به دست میآیند.
آنچه در این پایان نامه خواهید دید:
فصل اول: مروری بر تحقیقات انجام شده
1-1- مقدمه
1-2- مروری بر تحقیقات انجام شده
فصل دوم: مروری بر مکانیک مواد مرکب
2-1- مقدمه
2-1-1- فیبرها
2-1-2- مواد زمینه
2-1-3- لایة تکجهته
2-1-4- خصوصیات فیزیکی-مکانیکی مواد مرکب
2-2- روابط تعیین کیمتهای تانسوری باتبدیل مختصات
2-2-1- مؤلفههای کرنش
2-2-2- مؤلفههای تنش
2-2-3- قانون هوک سه بعدی در مواد ایزوتروپ
2-3- قانون هوک در لایة تکجهته مواد مرکب
2-3-1- ثابتهای مهندسی در مواد ارتوتروپ
2-3-2- روابط تنش-کرنش در جهات اصلی
2-4- قانون هوک برای لایة تکجهته در حالت تنش صفحهای در جهت اصلی
2-4-1- قانونهوک برای لایة تکجهته در تنش صفحهای غیر جهات اصلی
2-5- تئوری مواد مرکب
2-5-1- مقدمه
2-5-2- فرضیات سینماتیکی برای لایههای مرکب
2-5-3- نیروهای درون صفحهای و برون صفحهای در واحد طول
2-5-4- لنگرهای خمشی در واحد طول
2-5-5- تئوری کلاسیک لایهها
2-5-6- روابط ساختاری لایهها
2-5-7- ضریب تصحیح نیروی برشی
فصل سوم: مدلهای بستر الاستیک و ویسکوالاستیک
3-1- مقدمه
3-2- مدلهای بستر الاستیک
3-2-1- مدل وینکلر
3-2-2- مدل فیلوننکو-بورودیچ
3-2-3- بستر هتنی
3-2-4- مدل الاستیک پسترنک
3-2-5- بستر الاستیک رایزنر
3-3- مدلهای بستر ویسکوالاستیک
3-3-1- مدل کلوین
3-3-2- مدل ماکسول
3-3-3- مدل ویسکوالاستیک پسترنک
فصل چهارم: بررسی و تحلیل تیر تیموشنکو با بستر ویسکوالاستیک پسترنک در نرمافزار Ansys
4-1- مقدمه
4-2- مراحل انجام پروژه با Ansys
4-2-1- خواص المان
4-2-2- Real Constants
4-2-3- Material Properties
4-2-4- Modelling
4-2-5- Meshing
4-2-6- طراحی بستر و المانهای فنر-دمپر خطی و پیچشی
4-2-6-1- فنر-دمپر خطی
4-2-6-2- فنر-دمپر پیچشی
4-2-7- خاصیت ویسکوز بستر
4-3- بارگذاری و طراحی تکیهگاهها
4-4- تحلیل جوابهای بدست آمده
4-5- آنالیز به روش Transient
4-7- پیشنهادات
فصل پنجم: فهرست مراجع
پایان نامه - تحلیل تیر نامحدود تیموشنکو از جنس مواد مرکب ، روی بستر ویسکوالاستیک پسترنک با استفاده از نرمافزار انسیس (Ansys)