دانلود تحلیل تیر خمیده FGM
| دسته بندی | مکانیک |
| بازدید ها | 13 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 2495 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 62 |
در فصل اول این پروژه به آشنایی با مواد FGM پرداخته ایم سپس در فصل دوم با استفاده از روش اجزاء محدود، فرمول بندی جهت تحلیل غیرخطی هندسی تیرهای خمیده ارائه شده است. در فرمول بندی اجزاء محدود تابع شکل برای انحناء بجای تغییر مکانها معرفی شده است. المان تیر خمیده با قوسی از دایره معادل سازی شده و روابط کرنش-تغییر مکان غیرخطی در دستگاه مختصات قطبی نوشته شده است. با دردست داشتن روابط تنش-کرنش و معادلات تعادل، روابط کرنش-انحناء حاصل گردیده که با جانشینی روابط فوق در روابط کرنش-تغییر مکان معادلات دیفرانسیلی که مقادیر تغییر مکان را برحسب انحناء بیان میدارد بدست آمده است. با در دست داشتن سه انحناء گرهی تابع شکلی از درجه دوم برای انحناء تعریف شده و با استفاده از آن مقادیر تغییر شکلها بر حسب انحناهای گرهی بیان گردیده است، به دنبال آن ماتریس انتقالی ارائه شده، که انحناء گرهی را با تغییر شکلهای گرهی مرتبط میسازد. سپس انرژی کل المان خمیده به صورت تابعی از انحناء بیان و با کمینه سازی آن رابطه نیرو- تغییر شکل حاصل شده است. از آنجا که روش فوق قادر به منظور نمودن تغییر شکلهای بزرگ، و همچنین تاثیرات نیروهای غشائی و شعاعی در سختی عضو میباشد، دیگر رابطه نیرو-تغییر شکل خطی نمیباشد، بدین سبب روش تکرار نیوتن-رافسون جهت همگرایی جواب اختیار شده، و الگوریتمی بر این اساس ارائه گردیده است. با مطالعه چند مثال عددی و مقایسه نتایج بدست آمده با سایر مراجع نشان داده شده است که روش مذکور از دقت، سرعت و کارائی کافی برخوردار است.در فصل سوم تئوری کلاسیک مقاومت مصالح برای تحلیل دینامیکی تیرهای خمیده ضخیم در زمینه مواد تابعی مدرج (FGM) استنباط شده است. فرآیند استخراج شامل ساده سازی دستکاری جبری با استفاده از مفهوم تغییر مکان محور خنثی مواد است.همچنین مطالعات پارامتری بر روی فرکانسهای طبیعی برای نشان دادن تطبیق پذیری از فرمولهای اتخاذ شده با استفاده از راه حل دستی سری توانی ارائه شده است.
فهرست مطالب
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول: آشنایی با مواد FGM 3
(1-1تاریخچه مواد FGM 4
1-2) معرفی مواد تابعی مدرج FGM 5
فصل دوم: تحلیل تیرهای خمیده 13
1-2) معادلات انحنا-جابجایی در دستگاه مختصات قطبی 14
2-2) انتخاب تابع شکل 17
2-3) استخراج رابطه انحناء برحسب انحناهای گرهی 19
2-4) ماتریس انتقال بین انحناهای گرهی و جابجاییهای گرهی 20
2-5) معادله تعادل المان 21
2-6) مطالعات عددی 25
فصل سوم: تحلیل تیرهای خمیده FGM 28
3-1) فرضیه ها و تعاریف 29
3-2) معادلات سینماتیک،تنش و کرنش 30
3-3) نیروی محوری و خمشی لحظه ای در محور خنثی 31
3-4) ضریب برشی 32
3-5) معادلات حرکت 35
3-6) تحلیل عددی و مقایسه 36
3-7) مدلسازی تیر FGM در جهت ضخامت 44
نتیجه گیری 53
پیوست 1 54
پیوست 2 54
منابع و مراجع 56
فهرست جداول
جدول (1)- نتایج بررسی مثال1 25
جدول (2)- خواص مواد فلزی و سرامیکی 39
جدول (3)- مقایسه فرکانس مدلهای مختلف و روشهای عددی 40
جدول (4)- فرکانس انواع مختلف شرایط مرزی با تکیه گاه ساده 40
فهرست اشکال
شکل (1)- تصویر شماتیک ریزساختاری یک ماده تابعی مدرج متشکل از سرامیک-فلز 6
شکل (2)- عکس برداری از مقطع یک ماده تابعی مدرج از جنس Al/si توسط میکروسکوپ نوری 6
شکل (3)- تغییر خواص در برش عرضی پوسته یک صدف 7
شکل (4)- ماده تابعی مدرج با تغییر خواص تدریجی 8
شکل (5)- ماده تابعی مدرج با تغییر خواص پلهای 8
شکل (6)- توزیع آهن و تنگستن در اثر حرارت 9
شکل (7)- حرارت دادن آهن و فولاد در ماکروویو به اندازه 950 درجه در زمان 3 دقیقه 9
شکل (8)- مولفه جابجائی گرهای در ابتدا و انتها 14
شکل (9)- مولفه های انحنای گرهای و بارهای خارجی المان 14
شکل (10)- المان تیر خمیده با درنظر گرفتن جهات قراردادی 15
شکل (11) –نتایج بررسی مثال (2) با 27
شکل (12)- طرحوارهی یک تیر خمیده 29
شکل 13- طرحی از قوس کم عمق 40
شکل (14)- تغییرات فرکانس با پارامتر c/a با کمان قید شده در 41
شکل (15)- تغییرات فرکانسی با پارامتر c/a با کمان قید شده در 41
شکل (16)- تفاوت درصدی در دو شکل قبل 42
دانلود تحقیق درباره تنش
| دسته بندی | عمران |
| بازدید ها | 16 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 851 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 36 |
*تحقیق درباره تنش*
تعریف تنش
در حالت کلی همانطور که در اشکال 1-1- ب و 1-1-ب، نشان داده شد، نیروهای داخلی که در روی سطوح بینهایت کوچک یک مقطع عمل می کنند، از لحاظ مقدار و جهت با یکدیگر متفاوت می باشند. این موضوع دوباره در شکل 3-1، نمایش داده می‌شود.
نیروهای داخلی از لحاظ طبیعت، کمیتهایی برداری هستند و نیروهای مؤثر خارجی را در تعادل نگه می دارند. در مکانیک جامدات تعیین شدت این نیروها در نقاط مختلف یک مقطع بسیار مهم می باشد. در حالت کلی شدت این نیروها از نقطه ای به نقطة دیگر فرق می کند و نسبت به سطح مقطع مایل هستند. رسم بر این است که این شدتها به مؤلفه های قائم و موازی مقطع تحت مطالعه، تجزیه شوند. به عنوان مثال،؟ مؤلفه های بردار نیروی که روی سطح عمل می کند در شکل 3-1-ب، نشان داده شده است. در این مثال بخصوص، چون منطقی که جسم را به دو قسمت تقسیم کرده، عمود بر محور x می باشد، امتداد منطبق بر امتداد عمود بر می باشد. نیروی وارد بر واحد سطح که همان شدت نیروی گسترده بر روی سطح می باشد، تنش نامیده می شود. در شکل 3-1-ب، تنش متوسط نیروی برابر می‌شود. حال اگر به جای تنش متوسط، تنش در یک نقطه را خواسته باشیم باید در رابطه تنش متوسط، را به سمت صفر میل دهیم.»
بنابراین تعریف ریاضی تنش به صورت زیر در می آید:
شدت نیروی عمود بر مقطع، تنش قائم آن نقطه نامیده می شود. اگر تنش قائم باعث ایجاد کنش در مقطع بشود، به آن تنش کششی می گویند. در مقابل تنشهای قائمی که بر مقطع فشار وارد می آورند، به تنشهای فشاری موسومند. به جای اینکه تنشهای قائم را با حرف با دو زیرنویس نمایش می دهیم. آنها را با حرف (زیگما) با یک زیرنویس نمایش می دهیم. مؤلفه های دیگر شدت نیرو به موازات صفحة مقطع عمل می کنند. این مؤلفه ها تنشهای برشی نامیده می شوند. تنشهای برشی همیشه با حرف نمایش داده می شوند.
واحد رسمی تنش در سیستم بین المللی، نیوتن بر متر مربع است، که پاسکال نامیده می شود. اما اگر بخواهیم تنشهای معمول را بر حسب این واحد نمایش دهیم با اعداد بزرگی سروکار خواهیم داشت، به همین جهت، تنشها را بر حسب مگاپاسکال (Mpa) و یا بر حسب نیوتن بر میلی متر مربع بیان می کنیم. این دو واحد با یکدیگر مساوی می باشند.
قرارداد علامت مثبت تنش ها :
I.صفحه ای مثبت است که بردار نرمال آن مثبت است .
II.صفحه ای مثبت است که بردار نرمال آن جلو باشد .
III.روی صفحة مثبت تنش ها وقتی مثبت هستند که در راستای مثبت محور موردنظر باشد .
دانلود ارزیابی رفتار تنش - کرنش سنگها با استفاده از دستگاه آزمایش خودکنترل
| دسته بندی | معدن |
| بازدید ها | 14 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 2627 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 34 |
مطالعه رفتار سنگ ها بر خلاف بعضی از مصالح مهندسی در محدوده الاستیک خلاصه نمی شود. جهت تعیین رفتار واقعی توده های سنگی، مطالعه رفتار سنگ ها در تمام مراحل بارگذاری حتی پس از نقطه مقاومت نهایی، شکست و خرابی کامل سنگ نیز امری ضروری است. به همین دلیل ارزیابی رفتار و مطالعه جامع سنگ ها در آزمایشگاه توسط دستگاههای عادی آزمایش ( که صرفاً قادر به بارگذاری سنگ تا مقاومت نهایی سنگ هستند) را نمی توان به طور کامل انجام داد و نیاز به دستگاه های پیچیده و پیشرفته و مجهز به امکانات الکترونیکی است. این نوع دستگاه ها در مکانیک سنگ تحت عنوان خود کنترل ( servo- control) مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله سعی شده است تا حدودی مکانیزم رفتاری سنگ ها در بارگذاری، کاربرد منحنی های کامل تنش- کرنش سنگ ها، انواع آزمایش هایی که توسط این نوع دستگاه ها در دنیا انجام شده است و در پایان اندرکنش ماشین- نمونه، تاثیر سختی ماشین و نمونه در بدست آوردن این نوع منحنی ها و به طور کلی اصول و کلیات دستگاه های خود کنترل به تفصیل پرداخته شود.
کلمات کلیدی: رفتار شکننده، رفتار خمید، خود کنترل، تنش. کرنش، سختی
فهرست مطالب
چکیده1
رفتار شکننده و خمیری2
مفهوم اندرکنش ماشین – نمونه (مفهوم ماشین ، نرم و سخت) 5
عامل مؤثر در شکست کنترل شده سنگها در ماشین آزمایش8
اصول و مبانی دستگاههای خود کنترل16
خلاصه ای از مطالعات انجام شده و نتایج حاصل از آن توسط دستگاه خودکنترل 20
نتیجه گیری28
خلاصه و پیشنهاد30
منابع31
دانلود رفتار لرزه‌ای ستون‌های فلزی باکسی پرشده با بتن تحت نیروهای زلزله
| دسته بندی | عمران |
| بازدید ها | 5 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 13816 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 92 |
ستون‌های باکسی پرشده با بتن (CFT)[1] در بسیاری از ساختمان‌ها در جهان استفاده شده‌اند. این سازه‌هابا ارتفاعها و وضعیتهای گوناگون در دو موقعیت بدون نیروهای لرزه‌ای ودر مناطقی که خطر لرزه‌ای بالایی دارند اجرا گردیده اند. این بازبینی کوتاه رفتار ستون‌های پرشده از بتن بامقطع دایره و مربع مستطیل به همراه بادبندها، و خصوصاً متمرکزشده بر رفتار آنها در زمان اعمال بارها به طور لرزه‌ای رفت و برگشتی درنظر گرفته است. این بحث با رفتار ستون‌های پرشده با بتن تحت بارهای محوری و خمش و پیچشی شروع می‌شود و چکیده‌ای از اثرات خزش، جمع‌شدگی و عکس‌العمل کلی ستون‌های پرشده با بتن برای تنشهای پسماند را نشان خواهد داد. مختصری از رفتار یکنواخت براساس بحث‌های متعاقب تحقیق شده بر روی رفتارسیکلی این ستون‌ها دیده می‌شود. این مقاله از چندین مقاله که در زمین‌های نیروی غیرلرزه‌ای برای محاسبه و طراحی این ستون‌ها کارشده برگرفته شده است.
فهرست مطالب
چکیده ................................................................................................. 1
فصل اول: مقدمه و مفاهیم کلی رفتار ستون‌های پر شده با بتن (CFT)
1- 1 مقدمه .......................................................................................... 3
1-2 رفتار یکنواخت ستون‌های باکسی پرشده با بتن (CFT) (مقاومت محوری و سختی) 5
1-3 مقاومت خمشی و سختی ..................................................................... 7
1-4 مقاومت تیر ستون ............................................................................ 8
1-5 مقاومت پیچشی و سختی .................................................................... 9
1-6 خزش و جمع شدگی در CFTها ............................................................ 10
1-7 تنش پسماند در CFTها ...................................................................... 10
1-8 رفتار چرخه‌ای باکس‌های فولادی پرشده با بتن .......................................... 10
1-9 طراحی ستون‌های باکسی فلزی پر شده با بتن ............................................ 14
فصل دوم: آزمایشات اعضای CFT و نتایج
2-1 بررسی آزمایشات بر روی ستون‌های CFT و نتایج ..................................... 18
2-2 نوع المان و مش بندی در محاسبه ......................................................... 19
2-3 آماده سازی نمونه‌ها .......................................................................... 20
2-4 تجهیزات اعمال بار سیکلی ................................................................. 22
2-5 مدهای خرابی ................................................................................. 22
2-6 نتایج این آزمایشات .......................................................................... 30
فصل سوم: اثرات پیش بارگذاری روی اعضای CFT
3-1 نگاهی به پیش بارگذاری بر ستون‌های فلزی پر شده با بتن ............................ 33
3-2 مطالعات انجام شده بر روی ستون‌های فلزی پرشده بابتن بر اثر پیش بارگذاری ... 33
3-3 تحلیل تئوریک ................................................................................ 37
3-4 تحقیقات آزمایشگاهی ........................................................................ 43
3-5 جزئیات نمونه‌های آزمایش ................................................................. 43
3-6 نتایج آزمایش و مشاهدات ................................................................... 46
3-7 بررسی نتایج دیگر آزمایشات منتشر شده ................................................. 56
3-8 تحلیل المان محدود ........................................................................... 57
3-9 کالیبره کردن و مدلسازی عددی ............................................................ 57
3-10 نتایج عددی .................................................................................. 60
3-11 یک روند گام به گام طراحی .............................................................. 61
3-12 نتیجه‌گیری .................................................................................. 62
فصل چهارم: نکات آیین‌نامه‌ای در طراحی اعضای CFT
4-1 نکات آیین‌نامه‌ای در ستون‌های مختلط .................................................... 65
فصل پنجم: نتیجه گیری
5-1 نتیجه‌گیری .................................................................................... 72
مراجع ................................................................................................ 74
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1-1 پلان سازه سه بعدی بادبندی نشده ................................................... 4
شکل 1-2 دتایل اتصال گیردار تیر ستون ...................................................... 14
شکل 2-1 دتایل قاب‌های تحت آزمایش در نرم افزار آباکوس ............................... 19
شکل 2-2 قرارگیری و مهاربندی قاب‌ها در حین آزمایش ................................... 20
شکل 2-3 دتایل قاب مورد آزمایش .............................................................. 21
شکل 2-4 مدهای خرابی در قاب ................................................................ 22
شکل 2-5تمام نمونه‌های قاب ..................................................................... 23
شکل 2-6 منحنی‌های هیسترزیس بار جانبی – تغییر مکان ................................. 23
شکل 2-7 پوش منحنی‌های بارجانبی – تغییر مکان .......................................... 24
شکل 2-8 منحنی بار جانبی-تغییر مکان قاب SF-22.......................................... 25
شکل 2-9 منحنی ایده آل بار-تغییر مکان ...................................................... 26
شکل 2-10 برآورد ماکزیمم بار حدی جاری شدن قاب ....................................... 26
شکل 2-11 منحنی ضریب استهلاک هم ارزانباشتگی به تناسب تغییر مکان به تغییر مکان جاری شدن 27
شکل 2-12 مقایسه پیش‌بینی و نتایج عددی منحنی بار-تغییرمکان ......................... 28
شکل 2-13مقایسه منحنی بار جانبی-تغییر مکان پیش‌بینی و نتایج عددی ................. 29
شکل 3-1 یک ساختمان چند طبقه تیپ با یک هسته دیوارهای داخلی ..................... 34
شکل 3-2 نشان‌دهنده ستون‌های فولادی لوله ای در اطراف سازه ........................... 34
شکل 3-3 سازه چند طبقه عمومی‌را که بتن در داخل لوله‌های فولادی توخالی آن ........ 35
شکل 3-4 یک ستون مرکب متشکل از لوله مربع شکل فولادی ........................... 40
شکل 3-5 فاکتورکاهش پیش باردرمقابل ضریب لاغری بدون بعد را برای ستون‌های مرکب41
شکل 3-6 تست فشاری بر اساس طول موثر ستون و دتایل‌های اندازه گیری ............. 44
شکل 3-7 نمودار تغییرمکان تحت بار محوری برای CFT-S-40-30P و CFT-S-100-30P46
شکل 3-8 یک تورم ذاتی جداره فولادی در ستون ............................................. 47
شکل 3-9 منحنی بار تغییرمکان برای CFT-S-100-0P و CFT-S-100-30P............... 47
شکل 3-10 منحنی بار تغییرمکان برای CFT-I-40-30P و CFT-I-100-30P.............. 48
شکل 3-11 مود خرابی را نشان می‌دهد ........................................................ 49
شکل 3-12 مود خرابی را نشان می‌دهد ........................................................ 49
شکل 3-13 منحنی بار تغییرمکان برای CFT-I-100-0P و CFT-I-100-30P.............. 50
شکل 3-14 منحنی بار تغییرمکان برای CFT-I-130-40P.................................... 50
شکل 3-15 خرابی در اثر خورد شدن بتن نه بدلیل کمانش کلی معمول ................... 51
شکل 3-16 منحنی بار تغییرمکان برای CFT-L-40-30P و CFT-L-100-30P............ 52
شکل 3-17 منحنی بار تغییرمکان را برای CFT-L-100-0P و CFT-L-100-30P وCFT-L-130-52
شکل 3-18 منحنی بار تغییرمکان را برای CFT-L-100-0P و CFT-L-100-30P وCFT-L-130-53
شکل 3-19 ستون CFT-L-40-30P قبل و بعداز خرابی ...................................... 53
شکل 3-20 مقایسه نتایج آزمایشات و تحلیل المان محدود ................................... 54
شکل 3-21 مقایسه نتایج آزمایشات و تحلیل المان محدود ................................... 55
شکل 3-22 منحنی‌های ارتباط تنش – کرنش تک محوری برای بتن و فولاد ............ 57
شکل 3-23 منحنی‌های ارتباط تنش – کرنش تک محوری برای بتن و فولاد ............ 57
شکل 3-24 مش بندی کلی المان محدود برای بتن و فولاد ................................... 58
شکل 3-25 کاهش ظرفیت محوری ............................................................. 59
شکل 3-26 بار نهایی از شبیه سازی عددی در مقایسه با اعداد بدست آمده ............... 60
فهرست نمودار
عنوان صفحه
نمودار 1-1 مقاومت مقطع ستون پر شده با بتن نرمال شده .................................. 8
نمودار 1-2 منحنی رفتار هیسترزیس بار –تغییر مکان ستون cft.......................... 11
نمودار 1-3 مقایسه طراحی مقاوم اندرکنش برای مقاطع دایره‌ای ومربعی وپر شده با بتن 16
نمودار 2-1 تمام نتایج بارهای جانبی به تغییر مکان ......................................... 24
نمودار 3-1 لوله دایره ای پر شده با بتن و بخش رنج لاغری ستون ........................ 43
نمودار 3-2 نسبت اختلاط بتن .................................................................... 43
نمودار 3-3 مقایسه نتایج آزمایشات و تحلیل المان محدود ................................... 54
نمودار 3-4 مقایسه نتایج آزمایشات و نتایج پیش بینی شده .................................. 55
نمودار 3-5 مقایسه نتایج آزمایشات یکسان سازی.............................................. 56
نمودار 3-6 مقایسه نتایج آزمایشات.............................................................. 60
نمودار 3-7 یکسان سازی نتایج آزمایشات...................................................... 61