جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « ضربه » در نشریات گروه « مکانیک »
تکرار جستجوی کلیدواژه « ضربه » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »-
جهت حفاظت از تجهیزات و سازه های دفاعی در مقابل بارهای ضربه ای و انفجاری، بتن مسلح به طور گسترده مورداستفاده قرار می گیرد. در این مطالعه، آسیب بتن در اثر برخورد پرتابه بررسی شده و مدل آسیب ترد جانسون-هولمکوئیست برای مدل سازی پدیده نفوذ به عنوان مدل پایه انتخاب شده است. به منظور پیش بینی دقیق تر رفتار ماده، رابطه جدیدی برای اثر نرخ کرنش بر استحکام مدل ساختاری پایه، پیشنهاد گردید. ابتدا مفاهیم مدل پایه بیان گردیده و مدل آسیب استخراج شد و در ادامه الگوریتم مدل برای شبیه سازی عددی ارائه گردید. به منظور پیاده سازی و اعتبارسنجی الگوریتم، زیربرنامه ای به زبان برنامه نویسی فرترن بر اساس روش اجزاء محدود برای شبیه سازی فرایند آسیب نوشته و با استفاده از مدل ماده توسعه داده شده برخورد پرتابه به بتن مسلح بررسی گردید. بعد از اطمینان از همخوانی کد با نرم افزار آباکوس، نتایج تست های تجربی و پژوهش های سایر محققین با استفاده از شبیه سازی با کد توسعه یافته بررسی و صحت شبیه سازی تایید گردید. مدل پیشنهادی ترکیب خوبی بین سادگی و دقت در محاسبات پاسخ صفحات بتنی تحت تاثیر برخورد پرتابه در زوایای مختلف را نشان می دهد. در ضمن کد آماده شده از هزینه محاسباتی بسیار کمتری نسبت به نرم افزار ال اس داینا برخوردار است.کلید واژگان: آسیب ترد, آباکوس, روش اجزاء محدود, ضربه, زیربرنامه}In this study, the damage behavior of concrete under projectile impact is investigated. Thus, Johnson Holmquist brittle damage model, which is widely used to model penetration phenomenon, is chosen as the basic model. In order to more accurately predict the behavior of the material, a modified model is proposed by considering the new relationship for the effect of rate on the strength of the basic structural model. In the first step, the concepts of the basic model are expressed. Then, the formulation of the damage model is extracted and algorithm of the model for numerical simulation to solve it are presented. In order to implement and validate the algorithm, a subroutine is written in Fortran programming language based on the finite element method to simulate the damage process. In the following, using the developed model, the impact of the projectile on reinforced concrete is investigated. The model is verified by comparing the numerical and experimental results in the literatures. Numerical simulations using the proposed model show a good compatibility between simplicity and accuracy for calculations of concrete slabs under the impact of airborne projectile.Keywords: Brittle Damage, ABAQUS, Finite Element Method, Impact, Subroutine}
-
در این مقاله برای بررسی شدت آسیب وارده به خلبان بالگرد تحت ضربه ناشی از سقوط، شبیه سازی عددی مدل صندلی واقعی کابین خلبان بالگرد انجام شده است. برای محدود کردن پیچیدگی مسئله، ضربه ای کاملا عمودی به عنوان سناریوی مرجع برای مجموعه ای شامل یک صندلی بالگرد قابل سقوط، بخش جذب انرژی و یک آدمک انسان نما در نظر گرفته شد. برای این کار مدل سه بعدی صندلی موجود در آزمایشگاه در دو حالت با و بدون افزودن مکانیزم جذب انرژی مورد مطالعه قرار گرفت. از سازه لانه زنبوری در بخش میراکننده صندلی استفاده شد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد استفاده از جاذب UPVC برای آزمایش سقوط از ارتفاع با جرم مشخص، بر اساس معیارهای بیومکانیکی آسیب های واردشده به جمجمه و ستون فقرات را حدود 80 درصد کاهش داده است. هم چنین بر اساس نتایج مستخرجه در این پژوهش، سازه لانه زنبوری آلومینیومی با اینکه معیار آسیب وارده به سر را برآورده کرده و در محدوده مجاز قرار می گیرد، ولی معیارهای آسیب وارده به ستون فقرات و محدوده شتاب مجاز را رد کرده است؛ بااین حال نسبت به حالت بدون لانه زنبوری عملکرد بسیار بهتری داشته و تا حدود زیادی توانسته انرژی ضربه حاصل از سقوط را جذب نماید.
کلید واژگان: شبیه سازی عددی, صندلی, ضربه, بالگرد, آسیب, لانه زنبوری}In this article, to investigate the severity of damage to the helicopter pilot under the crash impact, the numerical simulation of the actual helicopter cockpit seat has been done. To limit the complexity of the problem, a fully vertical impact was considered as a reference scenario for the assembly consisting of a collapsible helicopter seat, an energy absorption section, and a humanoid dummy. For this purpose, the three-dimensional model of the chair in the laboratory was studied in two states with and without the addition of the energy absorption mechanism. A honeycomb structure was used in the seat cushion section. The results of the research showed that the use of UPVC damper to test the crash impact with a certain mass based on biomechanical criteria, an average 80 % decrease in serious injuries to the skull and spine has been achieved. Also, based on the results obtained in this research, although the aluminum honeycomb structure meets the criterion of damage to the head and is within the permissible range, it has rejected the criteria of damage to the spine and permissible acceleration range. However, compared to the case without honeycomb, it has performed much better and has been able to absorb the energy of the crash impact.
Keywords: Numerical Simulation, Seat, Impact, Helicopter, Damage, Honeycomb} -
سیستم ماهواره هنگام پرتاب و جدایش تحت ضربه قرار می گیرد. در صورت عدم کنترل ضربه این ضربه بر قسمت های مختلف از جمله سیستم های الکترونیکی آسیب وارد می کند. در این مقاله مدار الکترونیکی مرتبط با سیستم هدایت ماهواره به صورت تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. این مدار روی 5 پایه که به بدنه متصل می باشند، قرار دارد. هدف از این بررسی و مطالعه، طراحی و تحلیل پایه ها، می باشد، به طوری که کمترین مقدار ضربه به مدار الکترونیکی وارد شود. مدار الکترونیکی در این مطالعه یک صفحه در نظر گرفته شده است. پارامترهای موثر در انتقال ضربه از جمله پارامترهای هندسی و زاویه پایه با سطح افق مورد مطالعه قرار گرفته است. تاثیر زاویه پایه با سطح افق بر سفتی سیستم به صورت تحلیلی بررسی و با استفاده از شبیه سازی المان محدود صحت سنجی شده است. نتایج این بررسی نشان می دهد که تغییر زاویه پایه، باعث می شود قابیت انتقال پذیری شتاب متناسب با فرکانس تحریک تغییر کند. همچنین به دلیل وابسته بودن قابلیت انتقال پذیری شتاب به نسبت ω/ω_n ، پارامترهای مختلف باید متناسب با محدوده فرکانس تحریک انتخاب شوند زیرا در صورت عدم انتخاب صحیح پارامترهای مختلف شتاب مدار از شتاب ورودی بیشتر خواهد بود.کلید واژگان: پایه مدار الکترونیکی, ضربه, ماهواره}The satellite system is subjected to shock during launch and separation. The shock causes damage to various parts, including the electronic system. In this article, the electronic board of the satellite guidance system has been analytically examined. This board is located on 5 legs that are connected to the body. The purpose of this study is to design the legs so that the least amount of shock is introduced to the electronic board. The electronic board is assumed to be a plate. Effective parameters in shock transmission, including geometrical parameters and the leg angle with the horizon surface, have been studied. The influence of the leg angle with the horizontal surface on the stiffness of the system has been investigated using analytical relations. Finite element simulation has been used to validate the equivalent stiffness. The results of this study show that changing the base angle causes the transmissibility of acceleration to change according to the excitation frequency. Acceleration transmissibility depends on the ratio ω/ω_n . For this reason, different parameters should be selected according to the excitation frequency range. If different parameters are not selected properly, the output acceleration will be higher than the input acceleration.Keywords: Electronic board, leg, shock, satellite}
-
در این تحقیق به خصوصیات مکانیکی شامل مقاومت خمشی و مقاومت در برابر ضربه برای تیرهای کامپوزیت فولادی با بتن با عملکرد بالا پرداخته می شود. در ساخت قسمت فولادی نمونه ها از مقطع سپری نمره 4 که در قسمت کششی از ورق با ضخامت 5 میلیمتر و در دو عرض 30 و 40 میلیمتر به طول 70 سانتیمتر استفاده می شود. لازم به ذکر است بال فشاری تعدادی از نمونه ها به وسیله بتن با نسبت الیاف فولادی متفاوت تقویت شده است. در ساخت بتن، نمونه ها از بتن خودمتراکم با 3 درصد الیاف فولادی متفاوت که عبارتند از 0 ،5/0 و 1 درصد استفاده گردید. نتایج آزمایش های ضربه نشان می دهد میزان جذب انرژی و همچنین نیروی بیشینه اولیه با افزایش درصد الیاف افزایش یافته است، به طوری که بیشترین جذب انرژی مربوط به تیر با عمق بتن 4 سانتی متر و درصد فیبر 1 درصد می باشد که نسبت به نمونه بدون بتن 09/0درصد افزایش داشته است. در مورد نتایج آزمایش خمشی نیز با بیشتر شدن الیاف، مقدار مقاومت بطور متناوب افزایش یافت به طوری که تیر مذکور بهترین عملکرد را داشته که افزایش مقاومت آن نسبت به نمونه مشابه بدون بتن برابر 204 درصد بوده است.کلید واژگان: بتن با عملکرد بالا, خمش, ضربه, کامپوزیت}In this research, the mechanical properties including bending strength and impact resistance for steel composite beams with high performance concrete are discussed. In the construction of the steel part of the specimens, the shield cross-section grade 4 is used in the tensile part of the sheet with a thickness of 5 mm and two widths of 30 and 40 mm and a length of 70 cm. It should be noted that the compression wing of some specimens is made of concrete with Different steel reinforced fibers. Self-compacting concrete with 3 percent of different steel fibers, which are 0, 0.5, and 1 percent, was used in making the concrete of the specimens. The results of the impact tests showed that the amount of energy absorption as well as the initial maximum force increased with the increase in the fibers percentage that the highest energy absorption is related to the w4hc4sf1 beam, which has increased by 0.09% compared to the specimen without concrete. Regarding the results of the bending test, the resistance value increased intermittently with the increase of fibers. The w4hc4sf1 beam had the best performance, and its strength increase compared to the same specimen without concrete was equal to 204%.Keywords: High Performance Concrete, Bending, Impact, Composite}
-
ورق های گرافن در طول فرایند ساخت و عمر کاربردی خود، تحت بارها و حوادث متفاوتی نظیر برخورد جرم ها یا بارهای مختلف قرار می گیرند که سبب تغییر شکل، جابه جایی و ارتعاشاتی در اتم های کربن و بعضا پارگی ورق گرافن می شوند. در این مقاله اثر پارامترهای ضربه زننده و ورق گرافن بر الگوی شکست ورق گرافن بررسی شده است. صفحات گرافن با ابعاد متفاوت و ضربه زننده در شکل های مختلف انتخاب گردیده است و ابزار جمع آوری داده ها نرم افزار لمپس و روش تحلیل بر اساس روش دینامیک مولکولی می باشد. شبیه سازی توسط نرم افزار لمپس که روشی بسیار دقیق و نزدیک به شرایط آزمایشگاهی می باشد، بر اساس گام زمان و انحراف نقطه مرکزی صفحه صورت گرفته است و تاثیر برخی از پارامترها مانند جرم، تعداد لایه های ورق گرافن، شکل های مختلفی شامل مکعب، کره و مخروط و هم چنین ابعاد متفاوت ورق گرافن بر روی پارگی ورق بررسی شده است. با بررسی تاثیر هندسه های مختلف ضربه زننده (کروی و مکعبی و مخروطی) مشاهده شد که ورق گرافن با برخورد ضربه زننده کروی بیشترین جابه جایی اتم های میانی را داشته است و ضربه زننده مخروطی سبب بیشترین تعداد پیوند شکسته شده در ورق گرافن، نسبت به دو ضربه زننده دیگر می گردد. با افزایش جرم ضربه زننده کروی و افزایش ابعاد ورق گرافن، تعداد پیوندهای شکسته شده بیشتر شده درحالی که سرعت شکسته شدن پیوندها با افزایش جرم ضربه زننده کمتر شده است؛ همچنین با افزایش ابعاد ورق گرافن، سرعت شکستن پیوندها بیشتر شده است. علاوه بر این با افزایش تعداد لایه ها، مقدار جابجایی اتم های میانی صفحه کمتر و سرعت لازم برای شکستن پیوندها بیشتر شده است.کلید واژگان: گرافن, ضربه, شبیه سازی دینامیک مولکولی}Graphene sheets are subjected to various loads and events during the manufacturing process and their functional life, such as collisions with different masses or loads, which cause deformation, displacement, and vibrations in carbon atoms and sometimes rupture of graphene sheets. Graphene sheets with different lengths and impactors in different forms of selection and data collection tools are Lamps and Molecular Dynamics software. Simulation by Lamps software, which is a very accurate method and close to laboratory conditions; Based on the time step and the deviation of the central point of the page; The effect of some parameters such as mass, number of layers of graphene sheet, different shapes including cube, sphere and cone as well as different lengths of graphene sheet on sheet tearing was investigated. Therefore, with the increase in the mass of the spherical impactor and the increase in the length of the graphene sheet, the number of broken bonds increased, while the speed of breaking the bonds decreased with the increase in the mass of the impactor, and with the increase in the length of the graphene sheet, the speed of breaking the bonds increased. Then, by examining the effect of different impactor geometries (spherical, cubic, and conical), it was observed that the surface during the spherical impactor has the most displacement of the middle atoms of the plane and the conical impactor has the highest number of broken bonds compared to the two impactors. also with the increase in the number of layers, the amount of displacement of the atoms in the middle of the plane is less and the speed required to break the bonds has increased.Keywords: graphene, Impact, Molecular Dynamics Simulation}
-
نویز صدای ناخواسته در اقیانوس است و در عملکرد سونار یا سایر تجهیزات ثبت صدای زیر آب اختلال ایجاد می کند. منابع اصلی صدای تولید شده توسط کشتی ها عبارتند از (1) سیستم رانش.(2) پروانه؛ (3) ماشین آلات کمکی؛ (4) اثرات هیدرودینامیکی و (5) حرکات بدنه.یکی از منابع تولید نویز مصنوعی در محیط دریا، نویز حاصل از ماشین آلات درون شناورها است. این نویز ناشی از ارتعاش ذاتی سیستم های مکانیکی است. وجود ناپایداری های کوچک همراه با نیروها و گشتاورهای تولیدکننده کار، ارتعاشاتی را ایجاد می کند که در نهایت به سطوح تابشی منتقل می شود و بنابراین منبع نویز هستند. این نوع نویزها ناشی از 5 عامل زیر هستند: عدم تعادل مکانیکی، نوسانات نیروی الکترومغناطیسی، صداهای ضربه، صدای پیستون در ماشین آلات رفت و برگشتی و نویز یاتاقان ها. در این مقاله تنها به بررسی نویز حاصل از ماشین آلات یک شناور پرداخته و طیف فرکانسی و نیز سطح نویز تولید شده را توصیف می کنیم.
کلید واژگان: نویز, ضربه, پیستون, شناور, عدم تعادل}Noise is unwanted sound in the ocean, since it generally, interferes with the operation of sonar or other underwater sound registration equipment. The principal sources of radiated sound from ships are (1) the propulsion system; (2) the propeller; (3) the auxiliary machinery; (4) the hydrodynamic effects and (5) the hull movements. One of the sources of artificial noise in the sea environment is the noise from the machines inside the vessels. This noise is caused by the inherent vibration of mechanical systems. The presence of small instabilities along with the forces and torques that produce the work creates vibrations that are eventually transmitted to the radiation surfaces and are therefore a source of noise. This type of noise is caused by the following 5 factors: mechanical unbalances, electromagnetic force fluctuations, impact sounds, piston sound in reciprocating machines and bearing noise. In this article, we only examine the noise generated by a floating machine and describe the frequency range as well as the noise level produced.
Keywords: Noise, Impact, Piston, Vessel, Unbalances} -
سازه های کامپوزیتی تحت بارگذاری ضربه مستعد انواع مکانیزم های خرابی از قبیل جدایش بین لایه ای، شکست الیاف و یا ترک ماتریس می باشند. مطاعات نشان می دهد که خرابی سازه های کامپوزیتی در اثر ضربه وابسته به ابعاد (درون صفحه ای و بین صفحه ای) و چینش لایه ها می باشند. تحقیق حاضر با استفاده از روش نشرآوایی سی اسکن و سی تی اسکن به بررسی تاثیر ابعاد و چینش لایه ها بر خرابی صفحات کامپوزیتی اثر ضربه سرعت پایین پرداخته است. بدین منظور چهار نمونه با ساختار شبه ایزوتروپ با لایه چینی [45m/0m/90m/-45m]ns ساخته شده و تحت بارگذاری قرار گرفتند و سیگنال های نشرآوایی آن ها ثبت شدند. سه نمونه IS، PS و SS بر اساس استاندارد D6264/D6264M، و یک نمونه مرجع R که نصف ابعاد درون صفحه ای سه نمونه ی قبلی را دارند بررسی شدند. مقادیر m و n متناسب با طراحی مورد نظر تغییر کرده است. داده های آزمون نشرآوایی با استفاده از تابع سنتری تحلیل شدند و سپس تصاویر سی اسکن و سی تی اسکن نیز جهت مشاهده اندازه و محل خرابی ها به کار گرفته شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که تغییرات ابعادی و نوع لایه چینی باعث تغییر نوع و شدت مکانیزم های خرابی و رفتار مکانیکی مواد کامپوزیتی می شود. همچنین نشان داده شده است که آزمون نشرآوایی توانایی مشاهده تاثیر ابعاد و لایه چینی در کامپوزیت های شیشه/اپوکسی را دارد.
کلید واژگان: کامپوزیت, ابعاد, ضربه, نشرآوایی, سی-اسکن, لایه چینی, سی تی-اسکن, شیشه, اپوکسی}Composite structures under impact loading are prone to a variety of damage mechanisms such as delamination, fiber breakage, or matrix cracking. It is proven that the impact-induced damage mechanisms of composite materials are dependent on scaling (in-plane and out-of-plane) and layup configurations. The present study has investigated the effect of scaling and layup configurations on the failure mechanisms of composite materials under low-velocity impact force using acoustic emission, C-scan and CT-scan tools. For this purpose, four samples with quasi-isotropic configurations of [45m/0m/90m/-45m]ns were manufactured, then they were loaded and acoustic signals were recorded. The three IS, PS, and SS samples were investigated based on D62624/D6264M ASTM standard test and the R sample had half of the in-plane dimension of them. The variables m and n vary according to the design plan. The obtained acoustic emission data were analyzed using sentry function, then C-Scan and CT-scan were utilized for damages’ size and location. It was proven that scaling and layup configuration affect the type and intensity of damage mechanisms as well as mechanical behavior of the laminated composites. Furthermore, the acoustic emission method is shown as an indicator of scaling and layup configuration effects in glass/epoxy composite materials under the low-velocity impact.
Keywords: CT-scan, Glass, Epoxy, Composite Materials, Configuration, Scaling, Impact, Acoustic Emission, C-scan} -
این مطالعه برای چهار نمونه بتنی از بتن خودتراکم استفاده شده است. در روش تجربی شتاب ضربه زننده توسط سنسور شتاب سنج اندازه گیری شده و تغییرشکل نمونه ها پس از اتمام آزمایش اندازه گیری شده است. برای مدلسازی عددی از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. آزمایش ضربه برای نمونه های بدون ورق تحت شرایط تکیه گاهی دوسرگیردار و چهارطرف آزاد، و برای نمونه های مسلح شده به دلیل کم بودن ضخامت نمونه ها فقط به صورت چهارطرف آزاد انجام شده است. مقایسه نتایج حاصل از روش تجربی و عددی نشان می دهد که این دو روش تحقیق دارای نتایج نزدیک به هم می باشند. همچنین نتایج نشان می دهد که مقدار جابه جایی در نمونه های بدون ورق بیشتر از نمونه های مسلح شده بود.این مطالعه برای چهار نمونه بتنی از بتن خودتراکم استفاده شده است. در روش تجربی شتاب ضربه زننده توسط سنسور شتاب سنج اندازه گیری شده و تغییرشکل نمونه ها پس از اتمام آزمایش اندازه گیری شده است. برای مدلسازی عددی از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. آزمایش ضربه برای نمونه های بدون ورق تحت شرایط تکیه گاهی دوسرگیردار و چهارطرف آزاد، و برای نمونه های مسلح شده به دلیل کم بودن ضخامت نمونه ها فقط به صورت چهارطرف آزاد انجام شده است. مقایسه نتایج حاصل از روش تجربی و عددی نشان می دهد که این دو روش تحقیق دارای نتایج نزدیک به هم می باشند. همچنین نتایج نشان می دهد که مقدار جابه جایی در نمونه های بدون ورق بیشتر از نمونه های مسلح شده بود.
کلید واژگان: بتن خودتراکم, تغییرشکل, ساندویچ پانل, ورق مشبک فولادی, ضربه}This investigation for all specimens the concrete with self-contact is used. The specimen has expanded metal sheets layers. The behavior of sheets is analyzed for specimens. For experimental method the acceleration parameter are measured with the acceleration sensor. Drop hammer test machine had been used for experimental tests. For numerical method the ABAQUS software is used. Abaqus is used for dynamic test loading and it is suitable for dynamic loading. For the specimens with two and free fixed of area are investigated on experimentally. For the specimens with thin thickness the free fixed is used. The specimens without expanded metal sheet are collapsed under impact loading. The specimens with expanded metal sheet have a strong resistance for impact loading. The displacement of the specimens without expanded metal sheet is more than of the specimens with expanded metal sheet. Expanded metal sheets are simulated in the specimens with experimentally and numerically loading.
Keywords: Self-contact concrete, deformation, Sandwich Panel, Expanded metal sheet, Impact} -
در این مقاله مدل تحلیلی برای بررسی پاسخ دینامیکی نانو ورق انحنادار تحت اثر بار ضربه ای نانوذره ارایه شده است. برخلاف مقیاس ماکرو، در مقیاس نانو، تعاملات بین اتمی مانند نیروی واندروالسی در محاسبات در نظر گرفته می شوند. بار ضربه ای واردشده به نانو ورق انحنادار، به صورت نیروی واندروالسی بین نانو ذره و نانو ورق در نظر گرفته شده و با استفاده از پتانسیل لنارد-جونز نیروی واندروالسی بین نانو ورق سیلیکونی و نانو ذره کربنی محاسبه گردیده است. برای محاسبه میدان جابجایی نانو ورق از تیوری ورق کیرشهف-لاو و سری دوگانه فوریه استفاده شده است. همچنین، معادلات حاکم با استفاده از نظریه الاستیسیته سطحی و در نظر گرفتن تنش پسماند سطحی، روابط گورتین-مرداک و اصل هامیلتون استخراج شده و این معادلات برای نانو ورق انحناء دار با شرایط تکیه گاهی ساده، با استفاده از روش عددی رانج-کاتای مرتبه چهارم و کد نویسی متلب حل شده است. نتایج مدل تحلیلی با مدل تحلیلی که بار ضربه ای نانوذره را روی نانو ورق مسطح چهارگوش مدل کرده، اعتبارسنجی شده است. در ادامه، اثر پارامترهای هندسی نانو ورق مانند انحناء و ضخامت، اثرات سطحی آن و تغییرات جرم و سرعت نانو ذره بر نیروی واندروالسی و پاسخ دینامیکی نانو ورق مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش شعاع خمیدگی ورق، بیشینه تغییر شکل در یک زاویه انحنای ثابت کاهش می یابد و با درنظرگرفتن اثر سطحی، بیشینه جابجایی مرکز نانو ورق نیز کاهش خواهد یافت و نیز نقش اثر سطحی در بیشینه انحراف نانو ورق با افزایش ضخامت ورق کمتر می شود.کلید واژگان: نانو ورق انحناءدار, نانوذره, ضربه, حل تحلیلی}In this paper an analytical model is presented to investigate the dynamic response of the nano-curved plate under impact loading of nanoparticles. Unlike the macroscale, long-range interatomic interactions, such as the Van der Waals (vdW) force, are considered at the nanoscales. The impact load on the nano- curved plate is considered as an interaction between the nanoparticle and the nano-plate. The vdW force between the carbon nanoparticle and silicon nano-curved plate is determined by the Lennard-Jones potential. The Love-Kirchhoff plate theory and Double Fourier series are used for determining the displacement field of the nano-plate. Also the governing equations of the nano-curved plate are derived by considering the residual surface stress, Gurtin and Murdoch relations and Hamilton's principle and are solved for a simply supported nano-curved plate by using the Rung-Kutta’s fourth order method in MATLAB. The analytical model results are validated with an analytical model that has investigated the dynamic response of the nanoparticle impact on a rectangular nano-plate. The effects of geometrical parameters such as curvature, thickness, mass and velocity are investigated. Also the surface effects of the nano-plate on the vdW force and the dynamic response of the nano-curved plate are studied. The results show that by increasing the radius of curvature, the maximum deformation at a constant curvature angle is decreased. Also, by considering the surface effect, the maximum displacement of the center of the nano-plate is reduced and the role of the surface effect on the maximum deflection of the nano-plate decreases with increasing nano-plate thickness.Keywords: Nano-curved plate, Impact, Nanoparticle, Analytical solution}
-
جاذب های انرژی کاربرد های مختلفی در خودروها، صنایع نظامی، کشتی ها، قطارها، صنایع هوافضا و غیره دارند. در سال های اخیر، با توسعه علم و فناوری جاذب های مختلفی اختراع شده اند که برای تحمل ضربات و برای اطمینان از ایمنی سازه ها در مقابل ضربات مورد استفاده قرار می گیرند. در میان جاذب ها، فوم ها دارای مزایای قابل توجهی از جمله وزن سبک و جذب انرژی بر واحد جرم بالا هستند. فوم های ترکیبی در مقایسه با فوم های فلزی معمولی دارای قابلیت جذب انرژی بالاتری هستند؛ به همین دلیل در این مطالعه به بررسی عددی میزان جذب انرژی فوم های ترکیبی در سرعت بالا با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس پرداخته می شود. همچنین نمودار نیرو-جابه جایی، میزان جذب انرژی در واحد جرم، نیروی بیشینه اولیه و میانگین نیروی نمونه ها بررسی می شود. نمونه های مورد نظر از جنس فوم ترکیبی فولاد کم کربن، فوم ترکیبی آلومینیوم-6061 و آلومینیوم-6063 هستند. با توجه به نتایج، مشاهده می شود که میزان جذب انرژی، نیروی بیشینه و نیروی میانگین فوم ترکیبی از جنس فولاد کم کربن از فوم های ترکیبی آلومینیومی بیشتر است اما مقدار جذب انرژی در واحد جرم فوم ترکیبی آلومینیوم-6063 از دو نمونه تست شده بیشتر است.
کلید واژگان: جاذب انرژی, ضربه, ایمنی سازه, فوم ترکیبی, تحلیل عددی, روش اجزا محدود}Energy absorbers have various applications in vehicles, military industries, ships, trains, aerospace industries, etc. In recent years, with the development of science and technology, multiple absorbents have been invented to absorb impact energy and ensure the safety of structures against impacts. Among absorbents, foams have significant advantages such as lightweight and high energy absorption per unit mass. Synthetic foams have a higher energy absorption capacity than conventional metal foams; For this reason, in this study, the energy absorption of synthetic foams at high-speed impact is investigated numerically using Abaqus finite element software. Also, the force-displacement diagram, the amount of energy absorption per unit mass, the initial maximum force, and the samples average force are investigated. Models are low carbon steel synthetic foam, aluminum-6061, and aluminum-6063 synthetic foam. According to the results, it is observed that the amount of energy absorption, maximum strength, and the average strength of low carbon synthetic foam is higher than aluminum synthetic foams, but the amount of energy absorption per unit mass of aluminum synthetic foam-6063 is higher than others.
Keywords: Energy absorber, Impact, Safety of structure, Synthetic foam, Numerically investigation, Finite element method} -
دراین تحقیق، بررسی آزمایشگاهی و عددی بر روی ورق های فولادی تخت و انحنادار در دو حالت ساده و همراه با تقویت کننده ها با مقطع عرضی مختلف جهت ارزیابی های بیشتر، تحت اثر ضربه ناشی از سقوط آزاد وزنه صورت گرفته است. در این پژوهش از دو شعاع انحنای بی نهایت (ورق تخت) و 110 میلیمتر تحت ضربه ناشی از سقوط آزاد وزنه استفاده شده است. ورق فولادی انتخاب شده از جنس فولاد 12St و با ابعاد 200*220 میلیمتر و با ضخامت 1 میلی متر می باشد. جنس و ضخامت تقویت کننده های مورد استفاده نیز همانند ورق اصلی می باشد. پارامترهای مورد ارزیابی این پژوهش شامل مقدار شتاب ضربه، میزان تغییرشکل ماندگار و مقدار جذب انرژی ورق می باشد. برای مدل سازی عددی از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. مقاطعی که به عنوان تقویت کننده در بررسی های پارامتری عددی در نظر گرفته شده است شامل نواری، نیم استوانه ای، استوانه ای، سینوسی، مثلثی می باشد. نتایج نشان می دهد که انحناء باعث کاهش شتاب ضربه، افزایش تغییرشکل ماندگار و جذب انرژی می شود. ایجاد تقویت کننده ها مقدار طول لهیدگی را کاهش داده اما تقویت کننده های نواری باعث کاهش جذب انرژی این ورق ها نسبت به ورق های ساده شده است. با توجه به انواع تقویت کننده ها، المان استوانه ای از عملکرد بهتری برخودار می باشد، زیرا نسبت به تقویت کننده های متعامد دارای شتاب ضربه کمتر و همچنن از جذب انرژی بیشتری برخوردار می باشد، البته مقدار تغییرشکل در این ورق ها افزایش یافته است.کلید واژگان: تغییرشکل ماندگار, ضربه, ورق های فولادی مسطح و انحنادار, تقویت کننده}In this research, laboratory investigations and numerical studies are performed on flat and curved steel sheets under the influence of impact caused by the free fall of weights, with and without reinforcers of different transections. In this study, a flat sheet (infinite curvature) and a curved sheet with the curvature radius of 110 mm and a specific level of impact energy (a free fall height) are used for st.12 steel sheets of 1 mm thickness with the dimensions of 220 * 200 mm. The material and thickness of the energy absorbers are similar as the original sheet, and rectangular, cylindrical, half cylindrical, sinusoidal and triangular transection shapes, are considered. In the experimental method, the pickup acceleration is measured by the accelerometer sensor and the post-blow-out plate deformation is measured. The evaluated parameters include the amount of impact acceleration, the rate of permanent deformation, and the amount of energy absorption by the sheet. The Abaqus finite element software is used for numerical modeling. The results show that the curvature reduces the acceleration of the impact and increases the steady deformation and the energy absorption. The reinforcers in general, reduce the amount of crush length, but tape reinforcers reduce also the energy absorption of these sheets compared to plain sheets. Regarding the variety of the reinforcers, the cylindrical element performs better, because it has less impact acceleration and more energy absorption than orthogonal reinforcers, however, there is an increase in the amount of deformation of these sheets.Keywords: Plastic deformation, Impact, Flat, Curved Steel Sheets, reinforcer}
-
در این مقاله به بررسی تجربی، عددی و تحلیلی برخورد پرتابه سرتخت تغییرشکل ناپذیر به اهدف فولادی پرداخته شده است. بدین منظور در بخش اول به تست های تجربی جهت یافتن عمق نفوذ پرتابه پرداخته شده است، پرتابه ها در این آزمایش به صورت استوانه ای با قطر 10 و طول20 میلی متر از جنس فولاد AISI 52100 و صفحات فولادی با ابعاد 10×100×120 از جنس AISI 1045 انتخاب شده اند. در بخش دوم به شبیه سازی عددی مدل برخورد در نرم-افزار آباکوس پرداخته و با توجه به میزان خطای 8 درصدی نتایج حاصل از حل عددی با نتایج تجربی ، صحت مدل عددی به اثبات رسیده است. در بخش سوم به ارایه مدل تحلیلی برگرفته از مدل تحلیلی چن پرداخته و عمق نفوذ پرتابه را به دست آورده و در انتها مقایسه ای بین نتایج تجربی، عددی و تحلیلی انجام گرفته است، نتایج به دست آمده در سه حالت حل (تجربی، عددی و تحلیلی) دارای تطابق قابل قبولی می باشند.
کلید واژگان: هدف, پرتابه, حد بالستیک, ضربه, عمق نفوذ.}In this paper, the experimental, numerical, and analytical investigation of a blunt rigid projectile to the steel targets is discussed, Therefore, in the first part, the experimental tests are carried out to find the depth of penetration and the projectiles are cylindrical in diameter 10 mm and 20 mm in length with AISI 52100 and steel plates with dimensions of 120 × 100×10 are selected from AISI 1045. In the second part, the numerical simulation of the impact model in the Abacus software is carried out and the accuracy of the numerical model is verified with 8% error rate of the numerical solution with the experimental results. In the third section, presents an analytical model derived from the Chen analytical model and obtain the depth of projectile penetration. Finally, a comparison between experimental, numerical and analytical results is performed, the results obtained in three solutions (experimental, Numerical and analytical) have acceptable agreement.
Keywords: Target, Projectile, ballistic limit, Impact, The Penetration Depth.} -
کاربرد سازه های با ساختار متخلخل با حفره هایی که به طور طبیعی یا ساختگی حاوی سیال هستند، در زمینه های مهندسی متعددی مانند ورق ها و فومهای حاوی رطوبت یا سیال میراساز انرژی، ورقهای چوبین در معرض رطوبت و نیز استخوان مطرح است. در مقاله کنونی، تحلیل پاسخ ضربه ورق پروالاستیک برای اولین بار صورت پذیرفته است. برای این منظور ابتدا معادلات ساختاری مواد پروالاستیک بر اساس نظریه بیوت ارایه شده و سپس معادلات حاکم بر ضربه ورق، بر پایه نظریه ورق کلاسیک و قانون تماس خطی نشده هرتز، استخراج گردیده اند. فرم اجزای محدود غیرخطی معادلات حاکم با استفاده از روش گلرکین بدست آمده و با الگوریتمی ویژه حل شده است. برای در نظر گرفتن وابستگی زمانی معادلات حاصله، از روش انتگرال گیری زمانی عددی نیومارک استفاده شده است. بر پایه کد کامپیوتری نوشته شده، اثر پارامترهای گوناگون بررسی شده است. نتایج آشکار می سازند که وجود و امکان حرکت سیال در حفره های ساختاری، می تواند به رفتارهایی متناقض با ورقهای عادی بینجامد. همچنین، نیروی تماس، میزان فروروی ضربه زن، خیز نقطه وسط ورق و گشتاور خمشی ناشی از سیال درون منافذ با افزایش ضریب نفوذ افزایش می یابند.
کلید واژگان: ضربه, مواد پروالاستیک, ورق, روش اجزای محدود, تحلیل دینامیکی غیرخطی}Application of porous structures whose voids are naturally or artificially contain fluids is common in several engineering fields such as plates with foams containing humidity or damping fluids, wooden plates subject to humidity, and bones. In the present paper, impact analysis of the poroelastic plates is accomplished for the first time. In this regard, the constitutive equations of the poroelastic materials are proposed based on Biot’s theory and then, the governing equations of the impact of the plate are derived based on the classical plate theory and the non-linear Hertz law. The non-linear finite element form of the governing equations is obtained based on Galerkin method and solved using a special algorithm. Newmark’s numerical time integration method is employed to consider the time-dependency of the resulting equations. Based on the written computer code, effects of various parameters are investigated. Results reveal that presence and flow of the trapped fluid can lead to behaviors that are in contradiction to those of the traditional plates. Furthermore, the contact force, indentation, central deflection of the plate and the bending moment due to the trapped fluid may increase by increasing the diffusion coefficient.
Keywords: Impact, Poroelastic materials, Plate, Finite element method, Non-linear dynamic analysis} -
یکی از مشکلاتی که در تحلیل ترک با روش های مرسوم وجود دارد، وجود شرایط خاص حاکم بر نوک ترک است. در سال های اخیر روشی بر مبنای مکانیک غیرمحلی به نام تئوری پری داینامیک مطرح شده که روند تحلیل چنین سازه هایی را بهبود داده است. در این تئوری، نقاطی از جسم که جابجایی یا مشتقات جابجایی در آن ها ناپیوسته باشد، از سایر نقاط مادی متمایز نمی شود. در این مقاله به بررسی رشد ترک در یک تیر با ترک اولیه، تحت بار ضربه ای پرداخته شده است. مدل رشد ترک با استفاده از تئوری پری داینامیک مدل سازی شده و نتایج حاصل با دیگر مطالعات، اعتبارسنجی شده است. همچنین از دو مدل تعریف ترک و دو شکل کروی و تخت برای پرتابه استفاده شده و تاثیر برخی از پارامترهای پری داینامیک بر نتایج به دست آمده مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج حاصل نشان دهنده ی قابلیت تئوری پری داینامیک برای مدل سازی رشد ترک در مسایل مورد بررسی می باشد.کلید واژگان: پریداینامیک, ضربه, ترک, تیر}One of the main problems in the classical methods for analyzing crack is a discontinuity in materials and specific conditions at the crack tip. Peridynamic theory , which has been introduced in recent years, could be used to improve the analysis of cracked structures. In this theory, the points of a body whose displacement or displacement derivatives are discontinuous are not distinguished from other material points. In this paper, using the bond-based peridynamic theory, the crack growth in a beam with initial crack under the impact load has been investigated. The governing equation is developed and solved using Peridynamic theory and the results are validated using other investigations. Two models for the initial crack definition and two projectile shapes have been considered and in addition the effect of some peridynamic parameters on the results has been studied. The results demonstrate the ability of the peridynamic theory to model the crack growth in the studied problems.Keywords: Peridynamic, Impact, Crack, Beam}
-
در این تحقیق به بررسی و مقایسه نظری و عددی رفتار دینامیکی یک مدل متشکل از چهار میله و چهار مفصل الاستیک-پلاستیک تحت اثرات اینرسی در دو حالت تک سلولی و دو سلولی پرداخته شده است. بررسی نظری پس از پیاده سازی فرضیات و به دست آوردن معادلات دینامیکی حرکت، به صورت حل دستگاه معادلات غیرخطی در نرم افزار متلب و بررسی عددی به وسیله نرم افزار اجزا محدود آباکوس صورت گرفته است. در این تحقیق، هدف به دست آوردن رابطه جذب انرژی برحسب پارامتر اینرسی روی سازه مشبک تحت بارگذاری ضرب های و نیز بررسی رفتار دینامیکی پارامترهای موثر و سازوکار فروریزشی سازه در دو حالت تک سلولی و دو سلولی خواهد بود. در نهایت به تحلیل و بررسی تاثیر دو سلولی در نظر گرفتن جاذب، در مقادیر پارامترهای موثر در پاسخ رفتار دینامیکی پرداخته شد. از نتایج به دست آمده مشاهده شد که فروریزش جاذب به صورت متقارن دو سویه خواهد بود. همچنین مقایسه و بررسی نتایج درستی فرضیات و روش های به کار رفته را در هر دو حالت تک سلولی و دو سلولی به اثبات می رساند.کلید واژگان: تیوب مشبک, ضربه, اینرسی, جاذب}The present study provides the theoretical and numerical comparison and study of the dynamic behavior of a four-rod and four-elastic-plastic joint model under the inertia effects in both single and double cell modes. The theoretical study was carried out by solving nonlinear equations in MATLAB with dynamic equations of motion. Numerical analysis was also carried out with ABAQUS. The objective of this study is to derive the equation of energy absorption in terms of the inertia parameter to the expanded metal tube structure under impact loading and also to study the dynamic behavior of effective parameters and collapse mechanism of the structure in both single and double cell modes. Finally, the analysis of the effect of double cell absorber was carried out for the values of effective parameters in dynamic response. The results show that the collapse of the absorber will be symmetric in two directions.Keywords: Expanded metal, Impact, Inertia, Absorber}
-
در مقاله حاضر، مدلی معادل با ابعاد متفاوت و همچنین با ابعاد و ماده متفاوت در مقایسه با جسم اصلی برای سازه های حساس به نرخ کرنش تحت ضربه نرخ بالا با استفاده از روش بدیع تشابه محدود ارائه شده است. روش تشابه محدود این امکان را فراهم می سازد که آزمایش روی مدل انجام گیرد. در این روش با استفاده از اصول موضوعی (قانون بقای جرم، قانون بقای مومنتوم، قانون بقای انرژی و قانون بقای آنتروپی) که همواره برای هر سیستمی صادق است، مشخصات مدل تعیین می شود و تعمیم نتایج مدل به جسم اصلی امکان پذیر می گردد. روابط برای هر دو مورد اسکیلینگ ابعادی و اسکیلینگ همزمان ابعادی/ماده ای سازه های حساس به نرخ کرنش ارائه گردیده است. به منظور بررسی کارآیی روابط ارائه شده، نتایج عددی برای ورق های دایروی تحت ضربه تعیین شده اند. لازم به ذکر است که نتایج عددی با استفاده از نرم افزار المان محدود ال اس-داینا به دست آورده شده اند که در طی آن، اثرات نرخ کرنش با استفاده از روابط ساختاری کوپر-سیموندز و جانسون-کوک در نظر گرفته شده است. نتایج حاکی از آن است که ورق اسکیل شده با ابعاد ده برابر کوچکتر و همچنین ساخته شده از ماده متفاوت نسبت به ورق اصلی، پاسخ های ورق اصلی را با دقت بسیار مطلوبی پیش بینی می نماید.کلید واژگان: اسکیلینگ, تشابه محدود, نرخ کرنش, ضربه, ورق}At present paper, an equivalent model with different dimensions and also with different dimensions and material in comparison with main body for strain rate sensitive structures subjected to high rate loading is presented by using the novel finite similitude method. The finite similitude method provides performing a test on the model instead of the original sample. This method is used to obtain the properties of model and to reverse the obtained results for model to main body by using the principles of nature (the law of conservation of mass, the law of conservation of momentum, the law of conservation of energy and the law of conservation of entropy) which is always true for any system. The relationships for both pure dimensional and simultaneously dimensional/material scaling of strain rate sensitive structures are presented. To evaluate the efficiency of the proposed relationships, the numerical results are obtained for impacted circular plates. It should be mentioned that the numerical results are obtained by using the finite element software LS-Dyna in which the strain rate effects are considered into account by using the Cowper-Symonds and Johnson-Cook constitutive equations. The results indicate that the scaled plate to one tenth of its original dimensions and also made of different material in comparison with original plate predicts the response characteristics of the original plate with a very good accuracy.Keywords: Scaling, Finite Similitude, Strain Rate, Impact, Plate}
-
در این پژوهش، اثر شرایط مرزی دلخواه روی یک ورق چندلایه کامپوزیتی که تحت بار ضربه ای با جرم بزرگ و سرعت پایین قرار گرفته، بررسی شده است. هنگامی ضربه زننده جرم بزرگ تعریف می شود که نسبت جرم آن به جرم هدف بزرگتر از 2 باشد. به این منظور، تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی به عنوان میدان جابجایی ورق در نظر گرفته شده است. سپس با استفاده از روش تحلیلی بر پایه چند جمله ای های جبری مناسب و تابع وزنی گالرکین، معادلات حرکت برای چند نوع شرط مرزی مختلف حل شده است. همچنین، رفتار متقابل بین ضربه زننده و ورق مرکب به کمک یک سیستم دو درجه آزادی جرم- فنر مدلسازی شده است. نتایج نشان داد که شرایط مرزی اختیار شده روی فرکانس طبیعی ورق چندلایه کامپوزیتی موثر است. این تاثیرات در نیروی تماسی و جابه جایی ورق برای تکیه گاه های گیردار نسبت به ساده و آزاد قابل ملاحظه است. پارامترهایی مانند شرایط مرزی مختلف، جرم و سرعت ضربه زننده در یک مقدار انرژی جنبشی ثابت و شعاع ضربه زننده از عوامل مهم و تاثیرگذار در بررسی پدیده ضربه و طراحی سازه ها می باشد.کلید واژگان: ضربه, ورق مرکب, شرایط مرزی اختیاری, روش گالرکین, مدل جرم, فنر}In this research, the effects of arbitrary boundary conditions on a laminated composite plate response subjected to large mass and low-velocity impact has been studied. When the impactor is defined large-mass, its mass ratio to the target mass is greater than 2. For this purpose, the first-order shear deformation theory was considered as the displacement field of the composite laminated plate. Then, using the analytic method based on suitable algebraic polynomials and the Galerkin function, the motion equations for several types of different boundary conditions was solved. Also in this work, the interaction between the impactor and the composite laminated plate were modeled using a two degrees-of-freedom system, consisting of springs-masses. The results indicate that the arbitrary boundary conditions are effective on the natural frequency of the composite plate. These effects are remarkable on contact forces and displacements of the composite plate for clamped to simply support and free boundary conditions. Some of parameters like arbitrary boundary conditions, mass and velocity of the impactor in a constant impact energy level and radius of impactor are important factors affecting the impact process and the design of structures.Keywords: Impact, Composite Plate, Arbitrary Boundary Conditions, Galerkin's Method, Springs-Masses Model}
-
دستگاه های الکترونیکی قابل حمل همواره در معرض ضربات ناشی از سقوط قرار دارند. به همین دلیل، بسته بندی محصول و در نتیجه میزان مقاومت در مقابل ضربه یکی از مهم ترین نگرانی ها در طراحی قطعات و دستگاه های الکترونیکی قابل حمل و همچنین بسته بندی آن ها می باشد. بنابراین سازندگان قطعات، آزمون های آزمایشگاهی و مدل های شبیه سازی مختلفی را جهت انتخاب بهترین روش مونتاژ و بسته بندی قطعات و دستگاه های الکترونیکی قابل حمل و همچنین بررسی اثرات سقوط و ضربه بر روی آن ها انجام می دهند. به علت اندازه های کوچک این نوع از محصولات الکترونیکی، انجام آزمون های آزمایشگاهی سقوط، جهت بررسی فرآیندهای شکست و رفتار این نوع محصولات در مقابل ضربات به تنهایی مشکل و زمان بر بوده و هزینه های زیادی را تحمیل می کنند. بنابراین محققان از هر دو روش آزمون های تجربی و مدل های شبیه سازی برای بررسی اثرات ضربه و سقوط بر روی آن ها استفاده می کنند. تحقیق حاضر، مروری بر روش های آزمایش تجربی، مدل های شبیه سازی و تاثیرات آن ها بر بسته بندی و طراحی و جانمایی قطعات الکترونیکی است. همچنین استانداردهای موجود در این زمینه و روش های استاندارد برای آزمون سقوط معرفی شده و مختصرا شرح داده شده اند.کلید واژگان: دستگاه های الکترونیکی, سقوط, ضربه, بسته بندی}
-
در این پژوهش، براساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم معادلات حرکت برای بررسی تغییر شکل یک تیر از جنس ماده مرکب باریک و بلند به دست آمده است. تیر با نقص هندسی اولیه بوده و تحت اثر بار ضربه قرار می گیرد. ضربه اعمالی توسط جسم صلب با سرعت مشخص و به صورت خارج از مرکز و در فاصله معینی از تیر زده می شود. معادلات حرکت با استفاده از اصل همیلتون و براساس روابط کرنش-جابجایی غیرخطی ون - کارمن به دست آمده اند که براساس جابجایی ها و به صورت مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل جزئی غیرخطی وابسته به یکدیگر و در حالت دینامیکی می باشند. از روش تربیع دیفرانسیلی تعمیم یافته برای گسسته سازی معادلات به دست آمده و تبدیل آن ها به مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل معمولی استفاده شده است. روش تکرار نیوتن - رافسون برای حل معادلات جبری غیر خطی سیستم بکار برده شده است. در ادامه با حل معادلات حاکم بر سیستم به بررسی تاثیر مقدار نقص هندسی اولیه تیر بر تغییر شکل آن پرداخته شده است. همچنین تاثیر جرم و سرعت ضربه زننده بر تغییر شکل تیر بررسی و نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد با افزایش مقدار سرعت اولیه و جرم ضربه زننده، تغییر شکل تیر نیز به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.کلید واژگان: کامپوزیت, تیر, ضربه, تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم, روش تربیع دیفرانسیلی تعمیم یافته}In this study, based on the third-order shear deformation theory the equations of motion are obtained to analyses the deformation of a long and slender composite beam. The beam has initial geometric imperfection and subjected to impact load. The impact procedures are applied by rigid body with a specific speed, off-center and at a certain distance from the beam's surface. Hamiltons principle and the von-Karman nonlinear strain-displacement relationship are used to obtain the equations of motion that they are based on displacement and in a set of coupled nonlinear partial differential equations in dynamic mode. The generalized differential quadrature Method (GDQM) is used to discretize the obtained equations and convert them into a set of ordinary differential equations. Newton-Raphson iterative scheme is employed to solve the resulting system of nonlinear algebraic equations. Then, by solving the equations of the system, the effects of initial geometric imperfection on the beams deflection have been studied. Also the effects of mass and the initial velocity of the impactor on the beams deformation are investigated. The results of this research show that an increase in the amount of the initial velocity and mass of the impactor entail an increase in the beam deformation.Keywords: Composite, Beam, Impact, Third Order Shear Deformation Theory, Generalized Differential Quadrature Method}
-
در این نوشتار، روش المان محدود موج به منظور مدلسازی انتشار موج تنش در میله ناهمگن ، خطی، ناهمسانگرد میکروپولار با سطح مقطع متغیر توسعه داده شده است. برای این منظور، معادلات روش المان محدود موج بر پایه نظریه الاستیسیته میکروپولار توسعه داده شده اند. برای میله میکروپولار دو نوع موج با سرعت های سریع و کند شناسایی شده است. در نظریه میکروپولار یک درجه آزادی دورانی علاوه بر درجات آزادی نظریه کلاسیک الاستیسیته در نظر گرفته شده است. روش پیشنهادی در این مقاله برای حل مسایل انتشار امواج و همچنین ضربه در میله میکروپولار با لایه های مختلف به کار برده شده اند. نتایج به دست آمده با استفاده از این روش با نتایج تحلیلی و/یا عددی موجود مقایسه شده اند که تطابق بسیار خوبی بین این نتایج بدست آمده است.کلید واژگان: نظریه الاستیسیته میکروپولار, روش المان محدود موج, انتشار امواج, میله میکروپولار, ضربه}In this paper, the Wave Finite Element Method (WFEM) is developed for modelling of stress wave propagation in one-dimensional problem of nonhomogeneous linear, anisotropic micropolar rod of variable cross section. For this purpose, the WFEM equations are developed based on the micropolar theory of elasticity. Two kinds of waves with fast and slow velocities are detected. For micropolar medium, an additional rotational Degree of Freedom (DOF) is considered besides the classical elasticitys DOF. The method proposed in this paper is implemented to solve the wave propagation and impact problems in micropolar rods with different layers. The results of the proposed method are compared with some numerical and/or analytical solutions available in the literature, which indicate excellent agreements between the results.Keywords: Micropolar elasticity, Wave Finite Element Method, Wave propagation, Micropolar rod, Impact}
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.