وبلاگ blog" name="description" />, Weblog, Daily, Writing, PersianBlog, persianweblog , Blog , Persian , Iran , Iranian, Farsi, Weblogs, Blogs, وبلاگ, يادداشت روزانه, پرشين بلاگ , وبلاگ فارسی , وبلاگ ایرانی , وب نوشت " name="keywords" /> <-BlogTitle->
 

<-blogTitle->

<-BlogDescription->

<-PostTitle->
ساعت <-PostTime-> روز <-PostDate->  کلمات کلیدی: <-TagName->
<-PostContent->
لینک دائم لینک دائم   لینک دائم نظر شما (<-count->)   لینک دائم نویسنده: <-PostAuthor->  
← صفحه بعد صفحه قبل →
 
<-PageContent->

 
 
 
 
donestani.persianblog.irبه این وبلاگ علمی سر بزنید دریافت کد خداحافظی

عنوان پایان نامه: برسی و تحلیل تاثیر جدایش صفحات مرکب لایه ای بر رفتار ارتعاشی آنها

 

چکیده

 

در پایان نامه حاضر تاثیر جدایش (ترک) در صفحات چند لایه ای مرکب با استفاده از روش عددی المان محدود بر مبناء جابجایی و همچنین با استفاده از نرم افزار  ANSYS مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل اول همین پایان نامه مقدمه ای بر مواد کامپوزیت چند لایه ای  آورده شده است و در فصل دوم مکانیک شکست مواد مهندسی توضیح داده شده است در فصل سوم مکانیک شکست در مواد کامپوزیت ارائه گردیده در دنباله همین فصل مکانیک شکست و خستگی دو نمونه DBC, ENF برای تشریح رشد ترک در مد I,II شکست آورده شده است در  فصل چهار پایان نامه تئوریهای مهم برای تحلیل صفحات مرکب چند لایه ای ارائه شده است که از میان تئوریهای مهم تئوری تک لایه ای معادل (ESL) بطور کامل شرح داده شده است در فصل پنجم المان محدود تئوری تک لایه ای معادل (کرشهوف) توضیح داده شده است در فصل ششم نتایج المان محدود بر مبنای جابجایی برای تیرها و صفحات کامپوزیت چند لایه ای لایه لایه شده (ترک دار) ارائه شده در فصل هفتم دو نمونه از صفحة کامپوزیت چند لایه ای لایه لایه شده (ترک دار) با استفاده از نرم افزار ANSYS تحلیل گردیده و نتایج بصورت جداول و نمودارها نشان داده شده است و در انتهای   پایان نامه ضمیمه ها و رفرنسها آورده شده است.

 

 

 

 

-1- مقدمه .

         در این فصل به انجام آنالیز مودال  یک  نمونه کامپوزیت  ترکدار  (لایه لایه شده ) توسط  نرم افزار  ANSYS می پردازیم. از آنالیز مودال جهت تعیین مقادیر  فرکانسهای  طبیعی وشکل مود آنها  استفاده میشود .

         مقدار فرکانس طبیعی هر سازه بستگی به شکل سازه ، جنس وتکیه گاههای آن سازه دارد . در عین حال مقدار بارگذاریها و نوع بارگذاری نیز در مقدار فرکانس طبیعی تاثیر دارند . به همین دلیل نرم افزار ANSYS دو نوع آنالیز مودال (تنش آزاد و پیش تنش) را در اختیار کاربر قرار داده است .

        جهت استخراج و محاسبه مودها و مقادیر ویژه ،این نرم افزار روشهای عددی متنوعی در اختیار ما می دهد که آن روشها را تحت نام Eigen solver می شناسیم . هر یک از این روشها از لحاظ کاربردی ،اشغال حافظه حقیقی و یا مجازی جهت تحلیل، سرعت تحلیل ،دقت محاسبات ،مقدار حجم مدل و تعداد فرکانسهای مورد نظر، دارای نکات قوت و ضعف نسبت به یکدیگر میباشند و انتخاب هر یک بستگی به نوع مسأله دارد .

7-2 - مراحل انجام آنالیز مودال ( تنش آزاد )

7-2-1- مدل سازی

الف) تعریف نوع المان :  در نرم افزار ANSYS المانهای بسیار متنوع وجود دارند تا بسته به نوع مسأله، المان مناسب انتخاب شود . در نمونه حاضر به علت وجود ترک  و جنس نمونه ما ازالمانهای زیر استفاده کرده ای1-المان Plane 82: که این المان یک المان دو بعدی است وبرای مش بندی سطح دو بعدی در حالت وجود ترک مورد استفاده قرار میگیرد و این المان دارای 8گره بوده وهرگره دارای دو درجه آزادی Ux و Uy میباشد (شکل 7-1).

2-المان Solid95: که این المان، یک المان سه بعدی است و دارای  20 گره  است و هر گره دارای 3 درجه آرادی Ux و Uy و Uz میباشد.و از  المان solid95 در اکثر مسایل سه بعدی استفاده میشود ،به ویژه در نمونه های که دارای  ترک هستند زیرا این المان برای مدلسازی سطوح ترک مناسب میباشد (شکل 7-2).

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                شکل 7-1: المان PLANE82

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 7-2 :المان SOLID95

 

3-المان Contac49 :

بطور کلی آنالیز تماس را میتوان به دو حالت زیر تقسیم بندی کرد:

الف) تماس جسم انعطاف پذیر به جسم صلب:

در این نوع تماس مدول الاستیسیته یکی از مواد ( جسم صلب ) بسیار بیشتر از جسم دیگر میباشد.

ب) تماس دو جسم غیر صلب :

در این حالت هر دو قطعه تماسی انعطاف پذیر میباشند که در پایان نامه حاضر، از این نوع تماس استفاده شده است .

     تماس بین دو سطح ترک در نرم افزار ANSYS  می تواند به صورت تماس گره با گره ، تماس گره با سطح و تماس سطح با سطح  مدلسازی شود . که هر کدام از حالات فوق با المان ویژه خود مدلسازی می گردند و همچنین قابلیت هر کدام از آنها در حل مسائل، متفاوت هستند وما از نوع دوم استفاده میکنیم زیرا به تجربه ثابت شده است  که نوع دوم برای آنالیز مودال مناسب است وزمان کمتری برای تحلیل نسبت به دو نوع دیگر لازم دارد.

    همانگونه که در فصل 6 گفته شد، از نیروهای تماسی موجود در سطوح ترک در آنالیز مودال به دلیل تاثیرکم آنها، صرف نظر می شود . ما برای اثبات این ادعا المان تماسی را نیز جهت مدلسازی نیروهای تماسی در تحلیل مسأله خود منظور کرده ایم  و پاسخ این تحلیل ، ادعای پیشین ما را مبنی بر کم بودن اثر نیروهای تماسی بر فرکانسهای طبیعی تایید می کند، تحلیل با در نظر گرفتن این المان تماسی در ادامه همین فصل توضیح داده خواهد شد.

7-2-2-  خواص مکانیکی نمونه .

    نمونه  کامپوزیتی  انتخاب شده  برای تحلیل آنالیز مودال  از نوع کامپوزیت تک امتدادی  CFRP می باشد  که فیبرهای کربن تحت زاویه °45جهت گیری شده اند .

خواص مکانیکی رزین اپوکسی و فیبر آن در جدول (7-1) نشان داده شده است .

 

رزین اپوکسی (CFRP)

فیبر کربن

  Gpa

  Gpa

 

 

 

 

 

 

 

 

 Gpa

 Gpa

                               جدول 7-1: خصوصیات فیبر کربن و رزین اپوکسی .

 

در این قسمت لازم است که خصوصیات مکانیکی نمونه را در راستاهای   X و Y بدست آوریم و این کار با فرمولهای زیر انجام شده  است .

                                                                        [7-1]                                                                

]7-2   Gpa                                                                              [ 

 

 Gpa                                                                                 [7-3]

                                                                                          [7-4]

 Gpa                                                                      [7-5]                                                          

                             [7-6)]                      

                            [7-7)]                 

           [7-8 ]       

     [7-9]

 

 

 

7-2-3- مدل هندسی ومش بندی نمونه .

        برای مدلسازی ترک ، ازمدلهای مختلف که در شکلهای (7-3) ، (7-4) ، (7-5) و (7-6)  نشان داده شده است ، استفاده شده است و پس از تحلیل ومقایسه نتایج بدست آمده با نتایج تجربی، مشخص گردید که مدل I و مدل II نتایج بهتری میدهند.

 

شکل (7-3) :مدل I با یکی از مش بندی های انجام شده.

 

 

شکل  (7-4):مدل II با یکی از مش بندی های انجام شده.

 

 

 

 

شکل  (7-5) : مدل III با یکی از مش بندی های انجام شده.

 

 

شکل  (7-6): مدل  IV با یکی از مش بندی های انجام شده.

 

 

 

 

 

 

 

 

منابع مورد استفاده:

]1[ ا. پاشائی ، 1378 ، بررسی تأثیر شکل هندسی اجزاء ساده استحکام بخش بر روی خواص مکانیکی کامپوزیتها ، پایان نامه کارشناسی ، گروه سرامیک ، دانشگاه تبریز .

]2[ م. محسن شکیب ، 1365 ، آنالیز و طراحی سازه های مرکب چند لایه ، چاپ اول انتشارات دانشگاه امام حسین

[3] T.J. Reinhart , “Engineering  materials hand book” , ASMI ,International , 1987 , Volume 1, pp 788

[4] Davidson B.D., Altonen C.S and Polaha , J.J,1996, “Effect of  stacking sequence  delamination toughness  and  delamination  growth  behavior  in composite  End –Notched –Flexure  specimens “ , Composite materials testing  and design (Twelfth Volume), ASTM STP 1274 , C.R.Saff and R.B.Deo , Eds .,ASTM,pp.393-413

]5[ اس. ام . مگید ، 1376 ، مکانیک شکست ، ترجمه غلام حسین فرهی ، انتشارات دانشگاه بوعلی سینا

[6] P.C. Paris  and  F.Erdogan  , 1963. “A critical  analysis  of  crack  propagation  laws” , Trans . ASME .J  Basic  .Engg  ,85,PP.528-534

[7] Davidson B.D., Kruger, R., and  Konig , M ,1995.”Three  dimansional  analysis and  resulting design recommendation for unidirectional and multidirectional End-Notched –Flexure  tests “,  Journal  of  composite  of  material  , Vol  29 , pp.2108-2133

 

 

 

[8] Money  M.W,1989,”Measurement  of  mode  I and  mode  II strain  energy  release  rates”, National  Physical  Laboratory , NPL  Report  DMA(A) 178

[9] Russel,  A.J  and  Street, K.N, 1982 .“Factors  affecting  the  interlaminar  fracture  energy  of  Graphite  / Epoxy “, Progress  in  science  and  engineering  of  composites,  T.Hayashi, K.Kawata  and  S.Umekawa  ,ed . Iccm-Iv,Tokyo, p279

[10] Timoshenko ,  S.P. ,  1984  , " Strength  of  materials ",Port  I, Krieger  Publishing

[11]Timoshenko  , S.P., J.N.Goodier ,1970,” Theory  of  elasticity " ,  3rd. ed. ,Mc  Grow  _ Hill

[12] Carlsson,  L.A. ,Gillespie, J.W.,  Pipes J.R., 1986,” On  the  analysis  and  design  of the  End-  Notched -  Flexure (E.N.F) specimen  for  mode  II testing  “ , Journal  of  composites  materials ,  Vol.20, pp.594-604

[13] Davidson  B.D.  and  R.A. Schapery ,1988” Effect  of  finite  width  on  deflection  and  energy  release  rate  of  an  orthotropic  double  cantilever  specimen  “ , Journal  of  composite  materials ,  pp.640-656

[14]O,Brien  T.K.,  G.B. Murri  and S.A.  Salpekar ,1988, “ Interlaminar  shear  fracture  toughness  and  fatigue thresholds  for  composite  materials “ , Composite  materials : fatigue  and  fracture  second  volume , ASTM   STP  1012,P.A.Lagace  , ed.,  American  society  for  testing  and  materials ,  pp 222 – 250

[15] Carlsson,  L.A. ,Gillespie, J.W.,  Pipes J.R., 1986,” On  the  analysis  and  design  of the  End-  Notched -  Flexure (E.N.F) specimen  for  mode  II testing  “ , Journal  of  composites  materials ,  Vol.20, PP.594-604

 [16] Altonen  , C.S. 1995, “Delamination  growth  behaviors  and  critical  strain  energy  release  rates  for  unidirectional  and  angle  -Ply  composite  End – Notched  -Flexure  specimens“, Masters  Thesis  ,  Department  of  mechanical  , Aero space  and  manufacturing  engineering , Syracuse  university

[17] Chatterjee , S.N.1991. “Analysis  of  test  specimens  for  inter laminer  mode II  fracture  toughness” ,  part 1 , Elastic  laminate  , Journal  of  composite  materials , Vol 25.470-493

[18] Wang, Y,  and  J.G .Williams ,1992, “Correction  for  mode  II  fracture  thoughness  specimens  of  composite  materials”,  composites  science  and  technology  , Vol 43.250-256

 

[19] Davidson  B.D. , Kruger , R. and  Konig , M. ,1995, “Effect  of  stacking  sequence  of  energy  release  rate  distribution  in –multidirectional  DCB  and  ENF  specimens”  , Submitted  to  engineering  fracture  mechanics , Syracuse  university  Deportment  of  mechanical  , Aerospace  and  manufacturing  engineering  technical  report  number  95-101

[20] Z.Suo  and  J.W. Hutchicson,  1992,  “Interface  crack  between  two  elastic  layers”, Int. Jour. Frac, Vol 43.1-18

[21] L.R.F.Rose, 1987 “ Crack  reinforced  by  distributed  springs ”, Jour . Mech .Phys . Sol . Vol 35.383-405

[22] L. Daridon, B. Cochelin , M . Potier Ferry , 1995, “ Delammination  and  fiber  bridging  modelling  in  composite  samples , “ University  de  Metz  -the  du  Sauley  , 57045  Metez  cedex  01,France

[23] Gillespie, J.W. and  L.A. Carlsson  , 1986 “ Finite  element  analysis  of  the  End  Notched  Flexure  (E.N.F) specimen”, Comp, Sic, Tech., Vol 27

[24] Green  bery , M.D, 1978 “ Foundation  of  applied  mathematics.” , Prentice  Hall

[25]Davidson  B.D ., R.H. Martin ,1995 , “ Mode II  fracture  toughness  evaluation  using  a  four  point  bend  End –Notched –Fluxure  test”, 4th  International  conference on  deformation  and  fracture  of  composite,  March  24-26 .Manchester U.K.pp243-252

[26] W.R.  Broughton  , D.Hull ,  “Measurement  of  mode II  strain  energy  rlease  rate  using  the  E.N.F  test  a VAMAS  group  project  on  delamination  tests  of compospite  materials “, Department  of  material  science  and  metallurgy  , Univeusity  of  cambridge  ,Pembroke  street ,  cambridge , CB2 . 3 QZ ,1987/1988

[27] Mall. S. and  Koch har,N.K., 1986 .“Finite  elemment  analysis  of  End – Notched – Flexure  specimens “. Journal  of  Composites  Technology  and  Research  , Vol . 8-2,pp.54-57     .

[28] A.Yamashita ,1995, “The characterization of intelaminar fracture toughness for several CFRP sunder mixed mode loading” , K.K.C Laboratory- NAOE-Univ. ofTokyo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

توجه :

 

- شما هم اگر دارای پروژه یا مقاله هستید می توانید آن را در سایت ما به نام خودتان به فروش برسانید برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه می توانید با شماره 09196408683 تماس بگیرید

 

-    همه محصولات سایت بلافاصله بعد از خرید قابل دانلود می باشند برای خرید محصولات سایت طبق دستورالعمل زیر عمل کنید

-    تمامی فهرست مطالب ارائه شده در این فایل الزاما در متن پایان نامه موجود نیست و در این زمینه ملاک سر فصلهای ارائه شده در سایت می باشد

 

برای خرید محصولات ابتدا باید در سایت ثبت نام نمایید لینک ثبت نام در بالای صفحه موجود است

سپس با کلیک بر روی گزینه اضافه به سبد خرید محصول مورد نظر خود را به سبد خرید اضافه نمایید

در گام بعد بر روی خود سبد خرید که لینک آن در کنار لینک راهنمایی در منو سایت می باشد کلیک کنید

 

در این صفحه اگر کارت عضو شتاب که رمز دوم آن را داشته باشید دارید می توانید از هر کدام از گذرگاه های بانک پارسیان یا سامان اقدام به خرید آنلاین نمایید قابل ذکر است که این درگاه های پرداخت همه کارت های عضو شتاب که رمز دوم دارند را پشتیبانی می کنند بعد از خرید چنانچه خرید شما موفق باشد بلافاصله لینک دانلود فایل را دریافت خواهید نمود

 

چنانچه شما رمز دوم کارت خود را ندارید و امکان خرید آنلاین ندارید می توانید با واریز وجه محصول به شماره حساب سایت و ثبت مشخصات فیش در سایت از طریق حساب کاربری سایت اقدام به خرید کنید و فایل خود را دانلود نمایید

 

مشخصات شماره حساب :

 

شماره حساب سپهر بانک صادرات   0302615670004  به نام شهرام آقابراری

شماره کارت حساب سپهر بانک صادرات  1175 4222 6911 6037  به نام شهرام آقابراری

 

جهت کسب اطلاعات بیشتر با شماره 09196408683  تماس حاصل فرمایید

 

با تشکر

 

سایت تجارت الکترونیک 24 ساعته ایرانیان

 

http://www.iran24h.com

 




:: برچسب‌ها: برسی و تحلیل تاثیر جدایش صفحات مرکب لایه ای بر رفت
ن : ع غ
ت : ۱۳٩٠/٦/٢٧
نظرات ()
 
جهت اطلاع از تنظیمات و ویــــرایش این قالب اینجا را کلیک کنید.

.:: کلیک کنید ::.