محمد اسماعیل گلمکانی
-
در این تحقیق رفتار مکانیکی کامپوزیت های ساخته شده با ماتریس پلی اتیلن و تقویت کننده پودر چوب مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا به منظور رسیدن به خواص مکانیکی بهتر، پودر چوب در سه سطح 30، 40 و 50% وزنی به پلی اتیلن افزوده شده است. این مواد با استفاده از دستگاه مخلوط کن داخلی مخلوط شده و پس از خروج مواد از مخلوط کن این مواد به وسیله دستگاه خردکن به صورت گرانول در آمدند و در نهایت گرانول ها با استفاده از دستگاه تزریق، قالبگیری شده و نمونه های آزمون کشش مطابق با استاندارد ASTM D638 و نمونه های آزمون خمش مطابق با استاندارد ASTM D790 ساخته شدند. پس از آماده سازی نمونه ها آزمون کشش و خمش روی آنها انجام شد. نتایج آزمون های مکانیکی نشان می دهد که مقدار مدول الاستیسیته با افزایش مقدار پودر چوب افزایش یافته به طوری که بیشترین مقدار مدول الاستیسیته در نمونه های حاوی 50% وزنی پودر چوب دیده شده است. همچنین بیشترین مقاومت در آزمون کشش در سطح 30% وزنی چوب و بیشترین مقاومت خمشی در سطح 50% وزنی چوب اتفاق افتاده است. همچنین آزمون های مکانیکی با استفاده از نرم افزار آباکوس شبیه سازی شد.
کلید واژگان: پلی اتیلن، پودر چوب، بررسی تجربی، خواص مکانیکیIn this research, the mechanical behavior of composites made with polyethylene matrix and wood powder reinforcement have been investigated. In order to improve the mechanical properties, the wood powder has been added to polyethylene at three levels of 30, 40 and 50 wt.%. The material was mixed using an internal mixer Haake and then the material was removed from the mixer and was granulated by a crushing machine. Finally, the granules were molded using an injection molding machine and tensile test specimens were made according to ASTM D638 standard and bending test specimens were made according to ASTM D790 standard. After preparing the specimens, a tensile and flexural test performed on them. The results of the mechanical tests show that the amount of elastic modulus increased with increasing the amount of wood powder so that the highest amount of elastic modulus was observed in the specimens containing 50 wt.% wood powder. Also, the highest strength in the tensile test was observed at the level of 30 wt.% of the wood weight and the highest flexural strength was in the 50% level of wood weight. Also, mechanical tests were simulated using Abaqus software.
Keywords: Polyethylene, Wood Powder, Experimental Investigation, Mechanical Properties -
در این تحقیق تحلیل غیر خطی خمش پنل های استوانه ای کامپوزیتی تقویت شده با توزیع تابعی نانو لوله های کربنی تحت بار عرضی یکنواخت مکانیکی و گرادیان حرارتی در راستای شعاعی مورد بررسی قرار می گیرد. معادلات حاکم بر اساس تئوری برشی مرتبه اول و کرنش های غیر خطی فون کارمن استخراج شده اند. چهار نوع توزیع یکنواخت و مدرج تابعی برای نانولوله های کربنی در راستای ضخامت پنل در نظر گرفته شده است. دستگاه معادلات غیرخطی کوپل به دست آمده با استفاده از ترکیب روش های عددی رهایی پویا و اختلاف محدود برای چیدمان های مختلفی از شرایط مرزی ساده و گیردار حل گشته اند. به منظور اعتبار سنجی دقت و صحت روش حاضر، برخی نتایج به دست آمده با موارد موجود در دیگر مقالات و همچنین نرم افزار اجزا محدود آباکوس مقایسه شده است. در مطالعه پارامتری انجام شده تاثیر پارامترهایی همچون توزیع نانو لوله های کربنی، ضخامت و طول به شعاع پوسته، شرایط مرزی، کسر حجمی نانولوله ها و زاویه دهانه پنل بر جابجایی شعاعی پوسته و منتجه های تنش بررسی شده است. نتایج به دست آمده حاکی از این است که برای هر دو شرط مرزی ساده و گیردار بیشترین و کمترین مقادیر خیز بترتیب مربوط به چیدمان های O و X نانولوله های کربنی می باشند.کلید واژگان: پنل نانوکامپوزیتی، نانولوله کربنی، خمش غیرخطی، رهایی پویاIn this study, nonlinear bending analysis of functionally graded carbon nanotube reinforced composite (FG-CNTRC) cylindrical panels subjected to a uniform transverse mechanical load and thermal gradient along the radial direction is investigated. The equilibrium equations are derived based on first-order shear deformation shell theory (FSDT) and nonlinear von karman strains. Four types of uniform and functionally graded distributions of the reinforcement along the thickness direction of panels are considered. The nonlinear coupled equations of motion are solved by combination of dynamic relaxation (DR) and finite difference methods for different combinations of simply supported and clamped boundary conditions. In order to verify the current work, some obtained results are compared with the solutions reported in the literature and also ABAQUS finite element packages. In the presented parametric study, the effects of distribution of carbon nanotubes (CNTs), thickness-to-radius and length-to-radius ratios, boundary conditions, volume fraction of CNTs and panel angel is considered on the deflection and stress resultants in detail. The results show that FG-O and FG-X distributions of CNTs have the maximum and minimum values of deflection, respectively, for both simply supported and clamped boundary conditions.Keywords: Nano-composite panel, Carbon nanotube, Nonlinear bending, Dynamic relaxation
-
در این تحقیق تحلیل غیرخطی خمش متقارن محوری پوسته های استوانه ای کامپوزیتی تقویت شده با توزیع تابعی نانولوله های کربنی در راستای محیطی مورد بررسی قرار می گیرد. چهار نوع توزیع برای نانولوله های کربنی در راستای ضخامت پوسته درنظر گرفته شده است، که شامل یک توزیع یکنواخت و سه نوع توزیع تابعی هستند. خواص کامپوزیت تقویت شده با نانولوله های کربنی با استفاده از قانون اصلاح شده مخلوط ها تعیین شده است. معادلات حاکم براساس تئوری برشی مرتبه اول و کرنش های غیرخطی دانل استخراج شده اند. دستگاه معادلات غیرخطی درگیر به دست آمده با استفاده از ترکیب روش های عددی رهایی پویا و تفاضل محدود برای چیدمان های مختلفی از شرایط مرزی ساده و گیردار حل شده اند. برای نیل به این هدف از برنامه کامپیوتری فرترن استفاده شده است. به منظور اعتبارسنجی دقت روش حاضر، نتایج حل حاضر با مقادیر به دست آمده از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس و همچنین گزارشی مشابه برای حالت همسان گرد یک پوسته تابعی مقایسه شده است. مطابقت خوب به دست آمده حاکی از صحت و دقت روش عددی به کار رفته است. در مطالعه پارامتری انجام شده نیز تاثیر پارامترهایی نظیر توزیع نانولوله های کربنی، ضخامت و طول به شعاع پوسته، شرایط مرزی و تغییر کسر حجمی نانولوله ها بر جابه جایی شعاعی پوسته و منتجه های تنش و لنگر بررسی شده است. برخی از نتایج به دست آمده حاکی از این است که با افزایش کسر حجمی نانولوله های کربنی برای پوسته با لبه های مرزی ساده و گیردار چیدمان O و UD به ترتیب بیشترین و کمترین درصد کاهش خیز را خواهند داشت.کلید واژگان: پوسته نانوکامپوزیتی، نانولوله کربنی، خمش غیرخطی، رهایی پویاIn this study, nonlinear axisymmetric bending analysis of Functionally Graded Carbon Nanotube Reinforced Composite (FG-CNTRC) cylindrical shell is investigated. Four distribution types of carbon nanotubes along the thickness direction of shells are considered, including a uniform and three kinds of functionally graded distributions. The material properties of FG-CNTRC shells are determined according to the modified rule of mixture. The equilibrium equations are derived based on First-order Shear Deformation Shell Theory (FSDT) and nonlinear Donnell strains. The coupled nonlinear governing equations are solved by Dynamic Relaxation (DR) method combined with central finite difference technique for different combinations of simply supported and clamped boundary conditions. For this purpose, a FORTRAN computer program is provided to generate the numerical results. In order to verify the accuracy of the formulation and present method, the results are compared with those available in the literatures for ABAQUS finite element package, as well as a similar report for an isotropic function shell. The appropriate accordance of the results indicated the accuracy of employed numerical solution in the present study. Finally, a parametric study is carried out to study the effects of distribution of carbon nanotubes (CNTs), shell radius and width-to-thickness ratios, boundary conditions and volume fraction of CNTs on the deflection, stress and moment resultants in detail. The results show that with increase of CNTS volume fractions, the O and UD distributions have the most and the least decrease of deflection, respectively, in both clamped and simply supported boundary conditions.Keywords: Nano-composite shell, Carbon nanotubes, Nonlinear bending, Dynamic relaxation
-
هدف از این تحقیق تحلیل غیر خطی خمش و کمانش قطاع صفحات مدرج تابعی در راستای شعاعی تحت بار مکانیکی می باشد. خواص مکانیکی صفحه تابعی در جهت شعاع با استفاده از مدل موری- تاناکا تعیین شده است. معادلات غیر خطی بصورت نموی و با استفاده از تئوری تغییر شکل های برشی مرتبه اول و فرضیه تغییر شکل های بزرگ فون کارمن ارائه گردیده اند. برای حل معادلات غیرخطی نموی از روش رهایی پویا و روش تفاوت های محدود استفاده شده است. با توجه به عدم وجود تحقیقی مشابه برای کمانش قطاع صفحات گرد تابعی با تغییرات خواص در راستای شعاعی تحت بارهای مکانیکی فشاری، برخی از نتایج با پاسخ های بدست آمده از نرم افزار المان محدود آباکوس برای صفحات تابعی مقایسه شده است و مطابقت خوب بدست آمده حاکی از صحت و دقت روش عددی بکار رفته می باشد. در انتها اثرات پارامترهای مختلفی همچون شرایط مرزی گوناگون، تاثیر توان ماده تابعی، نسبت ضخامت به شعاع خارجی، نسبت شعاع داخلی به شعاع خارجی، زاویه قطاع برای خمش و کمانش صفحات مورد بررسی قرار گرفته است.
کلید واژگان: خمش، کمانش، تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول، مواد تابعیThe main purpose of this study is to investigate the nonlinear bending and buckling analysis of radially functionally graded sector plates subjected to uniform in-plane compressive loads. The mechanical properties of plates assumed to vary continuously along the radial direction by the Mori–Tanaka distribution. The incremental form of nonlinear formulations are derived based on first order shear deformation theory (FSDT) and large deflection von Karman equations. The dynamic relaxation (DR) method combined with the finite difference discretization technique is employed to solve the equilibrium equations. Also, due to the lack of similar research for the buckling of functionally graded sector plates with material variation in the radial direction, some results are compared with the ones reported by the ABAQUS finite element software. The achieved good agreements between the results indicate the accuracy of the present numerical method. Finally, numerical results for the maximum displacement and critical buckling load for various boundary conditions, effects of grading index, thickness-to-radius ratio, sector angle and inner radius-to-outer radius ratio are presented.Keywords: Bending, Buckling, First Order Shear Deformation Theory, Functionally Graded Material -
در این مقاله، رفتار کمانش صفحات کامپوزیتی تقویت شده با چیدمان های گوناگون توزیع تابعی نانولوله های کربنی در راستای ضخامت صفحه مورد بررسی قرار گرفته است. کلیه معادلات حاکم به صورت نموی و بر اساس تئوری برشی مرتبه اول صفحات و کرنش های غیرخطی فون کارمن به دست آمده است. به منظور تعیین بار بحرانی کمانش، بار محوری بصورت نموی به صفحه اعمال می گردد و دستگاه معادلات تعادل به کمک روش آزادسازی دینامیکی برای به دست آوردن بار بحرانی کمانش حل می شود. مطالعه پارامتری بر روی اثرات کسر حجمی نانولوله ها، نوع چیدمان نانولوله ها، نسبت عرض به ضخامت و نسبت های ابعادی صفحه نانوکامپوزیتی انجام شده است. نتایج بیانگر این است که استفاده از توزیع تابعی به طور قابل توجه ای باعث افزایش بار بحرانی کمانش می شود.کلید واژگان: کمانش، صفحات کامپوزیتی، نانولوله های کربنی، روش آزاد سازی دینامیکیIn this paper, buckling behavior of functionally graded carbon nanotube-reinforced composite (FG-CNTRC) plates is studied in line with the plates thikness. All governing equations are presented incrementally, based on a First-order Shear Deformation Theory (FSDT) of plates and von Karman strain field. In order to find the critical buckling load, the axial load is applied to the plate incrementally and the equilibrium equations are solved by Dynamic Relaxation (DR) method. Parametric study of the effects of volume fraction of Carbon Nanotubes (CNTs), CNTs distribution, plate width-to-thickness ratio and aspect ratio of nano composite plates is done in detail. The results show that functionally graded distribution of CNTs causes a significant increase of critical buckling load.Keywords: Buckling, nano composite plates, carbon nanotubes, dynamic relaxation method
-
هدف اصلی از این تحقیق، تحلیل غیرخطی کمانش پوسته های استوانه ای از جنس مواد تابعی تحت بارگذاری مکانیکی به کمک روش رهایی پویا می باشد. خواص مکانیکی پوسته ی تابعی در جهت ضخامت و با استفاده از سه مدل توابع قانون توانی، نمایی و موری - تاناکا تعیین شده است. نسبت پواسون برای مدل های قانون توانی ساده و تابع نمایی ثابت درنظر گرفته شده است ولی در مدل موری– تاناکا تغییرات نسبت پواسون به صورت تابعی در راستای ضخامت تعیین شده است. معادلات غیرخطی با استفاده از تئوری تغییرشکل های برشی مرتبه اول و فرضیه تغییرشکل های بزرگ فون کارمن و به فرم نموی ارائه گردیده اند. برای حل معادلات غیرخطی نموی از روش رهایی پویا و اختلاف محدود استفاده شده است. به منظور اعتبار سنجی روش حل و نتایج تحلیل به مقایسه پاسخ های روش حل حاضر با گزارش های موجود در مقالات در زمینه پوسته های استوانه ای همسانگرد و همچنین نتایج حاصل از مدل سازی در نرم افزار آباکوس پرداخته شده است. در انتها اثرات پارامتر های مختلفی همچون شرایط مرزی گوناگون، توان ماده تابعی، نسبت شعاع به ضخامت، نسبت طول به شعاع و تغییرات نسبت پواسون در راستای ضخامت برای کمانش پوسته های استوانه ای مورد بررسی قرار گرفته است.
کلید واژگان: کمانش، روش رهایی پویا، مواد تابعی، تئوری برشی مرتبه اولThe main purpose of this study is to investigate nonlinear buckling analysis of Functionally Graded (FG) cylindrical shells under uniform axial compressive loads by dynamic relaxation (DR) method. The mechanical properties of shell vary continuously throughout the thickness direction according to the power-law، exponential function and the Mori-Tanaka distribution. The poisson’s ratio of the FG cylindrical shell is constant for power-law and exponential function. But in the Mori-Tanaka distribution variations of poisson''s ratio is determined as a function of the thickness direction. The incremental form of nonlinear formulations are based on first order shear deformation theory (FSDT) and large deflection von Karman equations. The DR method combined with the finite difference discretization technique is employed to solve the equilibrium equations. Some comparison study is carried out to compare the current solution with the results reported in the literature and the ones obtained by the Abaqus finite element software for the isotropic cylindrical shells. Finally، numerical results are presented for critical buckling load with various boundary conditions، grading indices، radius -to- thickness ratio، length -to- radius ratio and variation of poisson’s ratio.Keywords: Buckling, Dynamic Relaxation Method, Functionally Graded Material, Fisrt Order Shear Deformation Theory -
در این مقاله، خمش غیرخطی صفحه کامپوزیتی تقویت شده با نانولوله های کربنی تک جداره تحت بار یکنواخت مکانیکی و گرادیان حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. چهار نوع توزیع برای نانولوله های کربنی در راستای ضخامت صفحه در نظر گرفته شده است، که شامل یک توزیع یکنواخت و سه نوع توزیع تابعی می باشد. خواص مواد نانولوله های کربنی تک جداره از طریق شبیه سازی دینامیکی انجام شده در مراجع گرفته شده است و سپس خواص ماده کامپوزیتی حاصل در هر نقطه از طریق قانون اختلاط ساده به دست آمده است. معادلات حاکم بر اساس تئوری برشی مرتبه اول صفحات و کرنش های غیرخطی فون کارمن به دست آمده است. سپس دستگاه معادلات غیر خطی کوپل به کمک ترکیب روش های آزادسازی دینامیکی و اختلاف محدود برای به دست آوردن نتایج حل شده است. در ادامه به مقایسه پاسخ های روش حل حاضر با برخی گزارش های موجود در مقالات پرداخته شده است و مطابقت خوب بدست آمده حاکی از صحت و دقت روش عددی بکار رفته می باشد. به منظور بررسی دقیق رفتار خمشی این صفحات، مطالعه پارامتری بر روی اثرات کسر حجمی نانولوله ها، نوع چیدمان نانولوله ها و نسبت ابعادی صفحه نانوکامپوزیتی در شرایط تکیه گاهی متفاوت انجام شده است.
کلید واژگان: خمش غیرخطی، نانولوله های کربنی، آزادسازی دینامیکی، تئوری برشی مرتبه اولNonlinear bending of a functionally graded nanocomposite plate reinforced by aligned and straight single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) subjected to a uniform transverse load and thermal load is investigated. The material properties of the nanocomposite plate are assumed to be graded in the thickness direction، Four types of distributions of the reinforcement material are considered، that is، uniform and three kinds of functionally graded distributions of carbon nanotubes along the thickness direction of plates. The material properties of SWCNT are determined according to molecular dynamics (MDs)، and then the effective material properties at a point are estimated according to the rule of mixture. The equilibrium equations are based on first-order shear deformation plate theory (FSDT) and von Kármán strains. These system of equations are solved by Dynamic Relaxation method to determine the load-deflection and load-bending moment curves. Some results for nanocomposite plates are compared with the ones reported by the ABAQUS finite element software. Furthermore، some comparison study is carried out to compare the current solution with the results reported in the literature for isotropic and Functionally Graded Materials (FGMs) plates. Numerical results indicate that volume fraction of carbon nanotube، distribution of CNTs، plate width-to-thickness ratio، plate aspect ratio and different boundary condition have pronounced effects on the nonlinear response of nanocomposite plates.Keywords: Nonlinear bending, Carbon nanotubes, dynamic relaxation, first order shear deformation theory -
در این مقاله تحلیل غیر خطی خمش متقارن محوری صفحات ساندویچی دایره ای شکل با پوسته های همگن و هسته تابعی تحت بار مکانیکی- حرارتی بررسی شده است. معادلات حاکم بر اساس تئوری برشی مرتبه اول و روابط غیر خطی کرنش ون کارمن می باشند و دستگاه معادلات تعادل غیر خطی به دست آمده توسط ترکیب روش عددی رهایی پویا و تفاضل محدود تحلیل گردیده اند. همچنین خواص مواد در دو حالت وابسته به دما و مستقل از دما بررسی شده است. به منظور بررسی صحت و دقت تحقیق، نتایج به دست آمده با روش المان محدود مقایسه شده است. در نهایت به مطالعه اثر پارامترهایی همچون نسبت ضخامت هسته به پوسته، شرایط مرزی، دما و تغییر در خواص مواد تابعی بر روی خمش غیر خطی پرداخته می شود. همچنین در برخی از موارد به منظور بررسی اختلاف بین پاسخ های خطی و غیر خطی، نتایج هر دو تحلیل ارائه می گردد. برخی از نتایج حاکی از این است که تغییرات نسبت ضخامت هسته به پوسته در صفحه حلقوی، تاثیر بیشتری بر روی نتایج نسبت به صفحه دایره ای تو پر دارد.
کلید واژگان: صفحات ساندویچی تابعی، روش رهایی پویا، بار مکانیکی، حرارتیIn this article، nonlinear axisymmetric bending analysis of sandwich circular plates with homogeneous face sheet and functionally graded core subjected to thermo - mechanical loads is presented. The formulations are based on first-order shear deformation plate theory (FSDT) and large deflection von Karman equations. The nonlinear equilibrium equations are solved using the dynamic relaxation (DR) method combined with the finite difference discretization technique. Material properties are compare to be temperature-dependent and temperature-independent. In order to verify the current work some obtained results are compared with Abaqus finite element method. Finally، The influences of material grading index، boundary conditions،tempresure، core-to-face sheets thickness ratio on the results are studied in detail. Also، in order to investigate the differences between the linear and nonlinear solutions some results are presented based on both linear and nonlinear analysis. Some results indicate that variation of core-to-face sheets thickness ratiohas greater effect on the results of annular geometry compared to circular one.Keywords: Functionally graded sandwich Plates, DR method, Thermo, mechanical load -
در این مقاله تحلیل غیر خطی خمش صفحات ساندویچی دایره ای شکل متقارن محوری با پوسته های مدرج تابعی تحت بار مکانیکی عرضی بررسی شده است. معادلات حاکم بر اساس تئوری برشی مرتبه اول و روابط غیر خطی کرنش ون کارمن می باشند و دستگاه معادلات تعادل غیر خطی به دست آمده توسط ترکیب روش عددی رهایی پویا و تفاضل محدود تحلیل گردیده اند. به منظور بررسی صحت و دقت تحقیق نتایج به دست آمده با برخی مراجع و همچنین روش المان محدود مقایسه شده است. در نهایت به بررسی اثر پارامترهایی همچون نسبت ضخامت هسته به پوسته، شرایط مرزی و تغییر در خواص مواد مدرج تابعی بر روی خمش غیر خطی پرداخته می شود.
کلید واژگان: صفحات ساندویچی مدرج تابعی، روش رهایی پویا، خمش غیر خطیIn this article، nonlinear bending analysis of sandwich circular plates with functionally graded face sheets subjected to transverse mechanical load is presented. The formulations are based on first-order shear deformation plate theory (FSDPT) and large deflection von Karman equations and nonlinear equilibrium equations solved by the dynamic relaxation (DR) method combined with the finite difference discretization technique. In order to verify the current work some obtained results are compared with the solutions reported in the literature and Abaqus finite element method. Finally، The influences of material constant k، boundary conditions، core-to-face sheets thickness ratio on the results are studied in detail.Keywords: Functionally graded sandwich plates, DR method, Nonlinear bending -
در این مقاله خمش غیرخطی نانو صفحات مستطیلی گرافن ارتوتروپیک تحت بار عرضی یکنواخت، با بکارگیری اثر غیرموضعی ارینگن و بر اساس تئوری برشی مرتبه اول صفحات و کرنش های غیرخطی ون کارمن، توسط روش دیفرانسیل مربعات بررسی شده است. به منظور تائید دقت حل، نتایج در حالت های ساده تر با نتایج دیگر روش های عددی و همچنین نتایج در دسترس مقایسه شده اند که مطابقت خوبی یبن آنها مشاهده گردیده است. در پایان اثر پارامتر مقیاس کوچک، نسبت طول به عرض، ضخامت صفحه، مقدار بار، شرایط مرزی و تاثیر تغییر شکل-های بزرگ، برای تئوری غیرموضعی صفحات نازک و تئوری برشی مرتبه اول غیرموضعی بر روی خیز بیشینه و نسبت خیزهای مختلف بررسی شده اند. نتایج نشان می دهند که از میان پارامترهای در نظر گرفته شده، ابعاد صفحه تنها عامل اختلاف بین نتایج دو تئوری غیرموضعی بکاررفته است و پارامتر مقیاس کوچک تاثیری در آن ندارد. همچنین مشخص شد که پارامتر مقیاس کوچک اثر کاهنده قابل توجهی بر خیز ناشی از حل غیرخطی داشته است؛ بطوری که این اثر در طول های زیاد صفحات مربعی کمتر و در بارهای زیاد بیشتر است.
کلید واژگان: خمش غیرخطی، تئوری برشی مرتبه اول صفحات، نانو صفحات ارتوتروپیک، اثر غیرموضعی، روش دیفرانسیل مربعاتIn this paper، nonlinear bending of rectangular nanoplates of Graphene subjected to a transverse uniform load، with incorporation of the nonlocal effect of Eringen based on the first-order shear deformation theory (FSDT) of orthotropic plates and Von Karman nonlinear strains is investigated using differential quadrature method (DQM). In order to validate of the solution accuracy، the simplified results have been compared with results of two developed numerical solution methods and other available results. Comparisons show an excellent agreement between the results. Finally، effects of small scale parameter، aspect ratio، thickness of plate، load value، boundary conditions and efficacy of large deflection، on the maximum deflection and different deflections ratio for nonlocal theory of thin plate and nonlocal FSDT are investigated. Results reveal that among the considered parameters، just aspect of plate is the parameter of difference between two employed nonlocal theories and the small scale parameter has not any effect on the mentioned difference. Also، it is found that the small scale parameter has a noticeable effect on the decrease of deflection of nonlinear solution; so that، unlike the larger values of mechanical load، this parameter has less effect for long length of square plate.Keywords: Nonlinear Bending, FSDT, Orthotropic Nanoplates, Nonlocal Effect, DQM -
در این تحقیق تحلیل غیر خطی خمش صفحات گرد توخالی کامپوزیتی چند لایه، با تقویت کننده حلقوی مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور از تئوری مجزا سازی صفحات تقویت شده برای تحلیل تغییر شکل های بزرگ تحت بارگذاری گسترده استفاده شده است. معادلات حاکم بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول و معادلات تغییر شکل های بزرگ فون کارمن، استخراج شده اند. نتایج عددی با استفاده از روش رهایی پویا در ترکیب با تکنیک تفاضل محدود مرکزی، بدست آمده اند. برای نیل به این هدف از برنامه کامپیوتری فرترن استفاده شده است. به منظور اعتبار سنجی دقت روش حاضر، نتایج با موارد موجود در دیگر مقالات و همچنین نرم افزار المان محدود آباکوس مقایسه شده است. کد کامپیوتری نوشته شده قابلیت حل چیدمان های متقارن، پاد متقارن و حالت کلی برای قرار گیری لایه ها را دارا می باشد. تاثیرات ضخامت صفحه، نسبت های مختلف شعاع خارجی به داخلی، عمق تقویت کننده، شرایط مرزی و چیدمان لایه ها مورد بررسی قرار گرفته است.
کلید واژگان: صفحات حلقوی چند لایه، تقویت کننده حلقوی، خمش غیر خطی، روش رهایی پویا، تئوری برشی مرتبه اولIn this study, nonlinear bending analysis of ring-stiffened annular laminated composite plates is studied. A discretely stiffened plate theory for elastic large deflection analysis of uniformly distributed loaded is introduced. The governing equations are derived based on a first-order shear deformation plate theory (FSDT) and large deflection von Karman equations. The numerical results are obtained using the dynamic relaxation (DR) method combined with the central finite difference discretization technique. For this purpose, a FORTRAN computer program is developed to generate the numerical results. In order to verify the accuracy of the present method the results are compared with those available in the literatures and ABAQUS finite element package as well. The computer code can handle symmetric, unsymmetrical and general theta-ply schemes. The effects of the plate thicknesses, different ratio of outer to inner radius, depth of stiffener, boundary condition and laminates lay-up are studied in detail.Keywords: Annular laminated plates, Ring stiffener, Non, linear bending, Dynamic relaxation method, first, order shear deformation theory -
هدف از این تحقیق تحلیل غیر خطی خمش و کمانش صفحات حلقوی از جنس مواد تابعی با تغییرات خواص در راستای شعاعی تحت بار مکانیکی به کمک روش رهایی پویا می باشد. خواص مکانیکی صفحه ی تابعی در جهت شعاع با استفاده از مدل موری- تاناکا تعیین شده است. معادلات غیر خطی با استفاده از تئوری تغییر شکل های برشی مرتبه اول و فرضیه ی تغییر شکل های بزرگ فون کارمن ارائه می گردد. برای حل معادلات غیر خطی از روش رهایی پویا و روش تفاوت های محدود استفاده شده است. با توجه به عدم وجود تحقیقی مشابه برای خمش و کمانش صفحات گرد تابعی با تغییرات خواص در راستای شعاعی، برخی از نتایج با پاسخهای بدست آمده از نرم افزار المان محدود آباکوس برای صفحات تابعی مقایسه شده است. همچنین به مقایسه پاسخ های روش حل حاضر با برخی گزارش های موجود در مقالات برای صفحات حلقوی همسانگرد پرداخته شده است و مطابقت خوب بدست آمده حاکی از صحت و دقت روش عددی بکار رفته می باشد. در انتها اثرات پارامترهای مختلفی همچون شرایط مرزی گوناگون، تاثیر توان ماده تابعی، نسبت ضخامت به شعاع خارجی، نسبت شعاع داخلی به شعاع خارجی برای خمش و کمانش صفحات بررسی شده است.
کلید واژگان: خمش، کمانش، روش رهایی پویا، مواد تابعی، تئوری برشی مرتبه اولThe main purpose of this study is to investigate nonlinear bending and buckling analysis of radially functionally graded annular plates subjected to uniform in-plane compressive loads by Dynamic Relaxation method. The mechanical properties of plates assumed to vary continuously along the radial direction by the Mori–Tanaka distribution. The nonlinear formulations are based on first order shear deformation theory (FSDT) and large deflection von Karman equations. The dynamic relaxation (DR) method combined with the finite difference discretization technique is employed to solve the equilibrium equations. Due to the lack of similar research for the bending and buckling of functionally graded annular plates with material variation in the radial direction، some results are compared with the ones obtained by the Abaqus finite element software. Furthermore، some comparison study is carried out to compare the current solution with the results reported in the literature for annular isotropic plates. The achieved good agreements between the results indicate the accuracy of the present numerical method. Finally، numerical results for the maximum displacement and critical buckling load for various boundary conditions، effects of grading index، thickness-to-radius ratio and inner radius -to-outer radius ratio are presented.Keywords: Bending, Buckling, Dynamic relaxation, Functionally graded material, First order shear deformation theory -
در این مقاله رفتار خمشی صفحات مستطیلی گرافن با فرض خواص ارتوتروپیک و بر روی زمینه الاستیک بررسی شده است. بدین منظور معادلات کرنش-جابجایی با فرض تغییر شکل های کوچک و بر اساس تئوری برشی مرتبه اول صفحات بدست آمده و برای در نظر گرفتن اثر مقیاس کوچک، روابط غیرموضعی ارینگن در آنها اعمال شده است. سپس معادلات تعادل بدست آمده، برحسب متغیرهای جابجایی بازنویسی شده و بعد از بی بعد سازی، توسط دو روش عددی تفاضلات محدود و روش عددی دیفرانسیل مربعات گسسته سازی و حل شده اند. در پایان نیز اثر پارامترهای مقیاس کوچک، نسبت طول به عرض، ضخامت صفحه، مقدار بار، خواص زمینه الاستیک و تعداد نقاط در مش بندی بر روی حداکثر خیز بیشینه و نسبت خیز دو مدل صفحات غیرموضعی کیرشهف و میندلین بررسی شده است. نتایج نشان می-دهند که در نظر گرفتن اثر غیرموضعی در تحلیل نانو صفحات از اهمیت بالایی برخوردار است؛ همچنین استفاده از مدل صفحات غیرموضعی میندلین در مقایسه با مدل صفحات غیرموضعی کیرشهف باعث افزایش دقت نتایج مخصوصا در صفحات نسبتا ضخیم می شود.
کلید واژگان: خمش، صفحات گرافن، خواص ارتوتروپیک، الاستیسیته غیر موضعی، روش دیفرانسیل مربعاتIn this paper، static bending behavior of square orthotropic nanoplate of Graphene، embedded in elastic matrix has been investigated. Based on first-order shear deformation theory of plates and strain-displacement relationships for small deflection theory the equilibruim equatuions are derived. Also، nonlocal continuum theory of Eringen is employed as implementation the small scale effect. Then equilibrium equations are rewrite at displacement parameter and after normalizing، are discretized and solved by differential quadrature and finite difference methods. with comparison study between the results of the mentioned theories، the accuracy and reliability of the present soulotion methodology is verified. Finally، maximum value of deflection has been peresented and influences of the small scale coefficient، width ratio، thickness of plate، load value، elastic matrix properties and mesh point numbers are investigated based on of first-order shear deformation and classical theories. It is concluded that with increase of small scale effects، the values of deflections decrease significantly.Keywords: Bending, Graphene Plates, Orthotropic Properties, Nonlocal Elastic, Differential Quadrature Method
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.