فهرست:
فصل اول: مقدمه……………………………………………………………………………………….…. 1
1-1 مقدمه. 2
1-2 تاریخچه کارهای انجام شده 3
1-3 ارتباط موضوع تحقیق با کارهای قبلی. 6
1-4 محتوای فصل‌های بعد. 6
فصل دوم: مواد با خواص درجه‌بندی شده 8
2-1 معرفی مواد با خواص درجه‌بندی‌شده 9
2-2 کاربردهای مواد با خواص درجه‌بندی شده 11
2-3 روش‌های ساخت مواد با خواص درجه‌بندی شده 12
2-4 مدل‌های ریاضی و روابط حاکم.. 14
2-4-1 مدل ردی. 14
2-4-2 مدل اردوگان. 15
2-4-3 مدل تانیگاوا 16
2-4-4 مدل نُدا 16
فصل سوم: فرمول‌بندی و استخراج روابط در ارتعاشات پوسته استوانه‌ای FGM.. 8
3-1 مقدمه. 19
3-2 معادلات لازم برای حل کلی (خطی و غیرخطی) 20
3-2-1 رابطه تنش و کرنش... 20
3-3 معادلات حاکم با فرض خطی بودن جابه‌جایی‌ها 21
3-3-1 مؤلفه‌های کرنش-جابهجایی. 21
3-3-2 مؤلفه‌های تنش... 23
3-4 معادلات حرکت با فرض خطی بودن جابه‌جایی‌ها 24
3-4-1 معادلات حرکت برای سازه دو انحنایی (حالت کلی) 24
3-4-2 معادلات حرکت برای سازه استوانه‌ای (استخراج شده از حالت کلی) 25
3-4-3 به‌دست آوردن معادلات حرکت برای پوسته استوانه‌ای FGM (بر حسب جابه‌جایی‌ها) 26
3-4-4 به‌دست آوردن معادلات حرکت برای پوسته استوانه‌ای FGM (بر حسب منتجه‌های تنش و گشتاور) 28
3-5 معادلات حاکم با فرض غیرخطی بودن جابه‌جایی‌ها 29
3-5-1 مؤلفه‌های کرنش بر حسب جابه‌جایی‌های کلی. 29
3-5-2 مؤلفه‌های تنش بر حسب جابه‌جایی‌های صفحه میانی. 32
3-6 معادلات حرکت با فرض غیرخطی بودن جابه‌جایی‌ها 33
3-6-1 به‌دست آوردن معادلات حرکت برای پوسته استوانه‌ای FGM (بر حسب جابه‌جایی‌ها) 33
3-6-2 به‌دست آوردن معادلات حرکت برای پوسته استوانه‌ای FGM در حالت غیرخطی (بر حسب منتجه‌های تنش و گشتاور)...................................................................................................................................................................................36
3-6-3 مقایسه معادلات حرکت غیرخطی با حالت خطی. 37
فصل چهارم: تحلیل مسئله به کمک نرم‌افزار آباکوس.. 18
4-1 نرم‌افزار ABAQUS چیست و چه کاربردی دارد؟ 39
4-2 کلیات.. 41
4-3 بررسی صحت نتایج.. 44
4-4 بررسی همگرایی. 45
4-5 تنش، جابهجایی و فرکانس با تغییر در قیود 46
4-5-1 دو تکیهگاه ساده در دو طرف کوره 46
4-5-2 سه تکیهگاه ساده در دو طرف کوره و وسط کوره 49
4-5-3 دو تکیهگاه رینگی در دو طرف.. 52
4-5-4 جداول فرکانس‌ها و ماکزیمم تنش و ماکزیمم جابهجایی با توجه به تغییر تکیهگاه 55
4-5-5 نمودار‌های فرکانس و تنش و جابهجایی با توجه به تغییر تکیهگاه 56
4-6 تنش، جابهجایی و فرکانس با تغییر جرم ماده مذاب داخل کوره 58
4-6-1 وزن ماده مذاب داخل کوره 240 تن میباشد. 58
4-6-2 جرم ماده مذاب داخل کوره 260 تن میباشد. 59
4-6-3 جرم ماده مذاب داخل کوره 280 تن میباشد. 61
4-6-4 جرم مذاب داخل کوره 300 تن میباشد. 62
4-6-5 جداول فرکانس‌ها و تنش‌های ماکزیمم و جابه‌جایی‌های ماکزیمم با توجه به تغییر جرم. 63
4-6-6 نمودار‌های فرکانس و تنش و جابهجایی با توجه به تغییر جرم. 64
4-7 بررسی تنش، جابهجایی و فرکانس با تغییرات دما 66
4-7-1 دمای داخل کوره 1200 درجه سانتیگراد 66
4-7-2 دمای داخل کوره 1400 درجه سانتیگراد 67
4-7-3 دمای داخل کوره 1600 درجه سانتیگراد 68
4-7-4 جداول فرکانس‌ها و تنش‌های ماکزیمم و جابه‌جایی‌های ماکزیمم با توجه به تغییر دما 69
4-7-5 نمودار‌های فرکانس و تنش و جابهجایی با توجه به تغییر دما 70
فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات.. 39
5-1 نتیجه‌گیری. 74
5-2 پیشنهادات.. 74
مراجع.. 110
منبع:
[1] Rayleigh, J. W. S., Theory of sound, Macmillan, London. 1(1), 1882
[2] Love, A. E. H., “On the small free vibrations and deformations of thin elastic shells”, Phil.Trans Royal Society of London, 1888, 179(A): 125-137.
[3] CY Loy, KY Lam, JN Reddy. “Vibration of functionally graded cylindrical shells”, Int. J. of Mechanical Sciences 1999; 4: 309-324.
[4] P. Malekzadeh, Y.Heydarpour “Free vibration analysis of rotating functionally graded cylindrical shells in thermal environment”, Composite structures, 94 (2012) 2971-2981.
[5] SC Pradhan, CT Loy, KY Lam and JN Reddy, “Vibration characteristics of functionally graded cylindrical shells under various boundary conditions”. Applied Acoustics 2000; 61:111-129.
[6] GG Sheng, X Wang. “Studies on dynamic behavior of functionally graded cylindrical shells with PZT layers under moving loads”. J. of Sound and Vibration 2009; 323:772–789
[7] Shi-Rong Li, Xiao-Hua Fu, R.C. Batra, “Free vibration of three-layer circular cylindrical shells with functionally graded middle layer”. Mechanics Research Communications 37 (2010) 577–580
[8] P. Malekzadeh, A.R. Fiouz, M. Sobhrouyan “Three-dimensional free vibration of functionally graded truncated conical shells subjected to thermal environment”, International Journal of Pressure Vessels and Piping 89 (2012) 210e221.
[9] A., Alibeigloo, A.M. Kani, M.H. Pashaei, “Elasticity solution for the free vibration analysis of functionally graded cylindrical shell bonded to thin piezoelectric layers”, International Journal of Pressure Vessels and Piping 89 (2012) 98e111.
]10[. اکبرزاده شفارودی، ع، تحلیل ترموالاستیسیته کوپل ورق مستطیلی FGM، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، 1388.
]11[. کریم‌زاده بابکی، ا، کمانش ورق سوپر بیضوی ساخته شده از مواد مدرج هدفمند(FGM) تحت فشار یکنواخت صفحه‌ای، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان،1390.
[12] Praveen G. N., Reddy J. N., “Nonlinear Transient Thermoelastic Analysis of Functionally Graded Ceramic-Metal Plates”, Int. J. Solids Structures, Vol. 35, No. 33, pp. 4457-4476, 1998.
[13]. Tanigawa Y., “Thermoelastic field with nonhomogeneous Material Properties”, J. Thermal Stress, Vol. 22, pp. 689-711, 1999.
[14].Babaei M. H., Abbasi M. and Eslami M. R., “Coupled Thermoelasticity of Functionally Graded Beams”, Journal of Thermal Stresses, Vol. 31, pp. 1-18, 2008.
[15]. Sheng G.G, Wang X. “Active control of functionally granded laminated cylindrical snell”, composite structures 90, 2009,448-457.
]16[. ملک‌زاده فرد ک. پاسخ دیتامیکی پوسته‌های مرکب انحنادار ضربه عرضی با سرعت پایین با اجرام ضربه زننده. دانشکده مهندسی مکانیک،دانشگاه صنعتی مالک اشتر،1392
[17] Irie,T.and Yamada,G.and Tanaka,K.”Natural frequencies of truncated conical shells”,sound Vib, Vol.92,PP. 447-453,1984
]18[.رحمانیان،س،ملکی،م،نرم‌افزار آباکوس،انتشارات سیمای دانش،1386
]19[.رسول،ت،قرائی،ا،شاه نطری،ح،نجات بخش،ح،راهنمای جامع مدل سازی و تحلیل در نرم‌افزار آباکوس،انتشارات عابد،1390
]20[.درویشی،م،طراز جمشیدی،ی،صلحی،م،رزمجویی،ر،تحلیل مکانیکی به کمک نرم‌افزار آباکوس،انتشارات آفرنگ،1391
]21[.فرزین،م،دیباجیان،ح،مهدیان،ا،حسینی،م،آشنایی و طرز کار با نرم‌افزار آباکوس،انتشارات جهاد دانشگاهی،1391