فروشگاه اینترنتی محصولات دانلودی

تحلیل کمانش ورق های مدورمرکب ارتوتروپ با استفاده از نرم افزار المان محدود

نوع فایل: word
قابل ویرایش 55 صفحه

مقدمه:
کامپوزیت به موادی اطلاق می شود که در ساختار آن بیش از یک جز ماده استفاده شده باشد. در این مواد اجزاء مختلف خواص فیزیکی و شیمیایی خود را حفظ کرده و در نهایت ماده ای حاصل می شود که دارای خواص بهینه ای می باشد. این خواص در تک تک مواد شرکت کننده به صورت مجزاء و در همه حالت ها وجود ندارد.
تعریف جامع کامپوزیت را به صورت زیر می توان ارائه داد.
دو ماده غیر یکسان که در صورت ترکیب، ماده‌حاصله از تک تک مواد قوی‌تر باشد.
کامپوزیتها همه بصورت طبیعی و همه به صورت مصنوعی ساخته می شوند.
چوب مثال خوبی از یک کامپوزیت طبیعی است. چون ترکیبی از الیاف سلوی و لیگنین می باشد. الیاف سلوی استحکام را ایجاد می کند و لیگنین چسبی است که الیاف را به هم می چسباند و پایدار می کند.
بامبویا نی خیز ران، یک سازه کامپوزیتی چوبی بسیار کارآمد می باشد. اجزاء بامبو همان سلو و لیگنین می باشد با این تفاوت که بامبو توخالی است و این امر باعث می شود سازه سفت و سبک حاصل شود. چوبهای بلند ماهیگیری کامپوزیتی و چوبهای گلف، کپی شده از این طرح طبیعی هستند.
از جمله مواد کامپوزیت مصنوعی که به دست انسان ساخته شده می توان موارد زیر را نام برد.
آجرهای خشتی که اولین بار توسط مصریان بکار رفت و ترکیبی از گل و کاه می‌باشد.
تخته چندتایی که ترکیبی از ورقهای نازک چوب و چسب می باشد.
بتن مسلح که ترکیبی از فولاد و بتن می باشد. فولاد به لحاظ ساختار مکانیکی در مقابل کشش قوی بوده و بتن ماده ای است که دارای استحکام فشاری بالا می باشد. با ترکیب این دو ماده، سازه ای بوجود می آید که در مقابل کشش و فشار قابلیت بالایی از تحمل را از خود نشان می دهد.
تایر اتومبیل ترکیبی است از مخلوط لاستیک و تقویت کننده هایی نظیر فولاد، نایلون، آرامید یا دیگر الیاف. لاستیک به عنوان ماتریس عمل می کند و تقویت کننده را در جای خود نگه می دارد. ماتریس چسبی است که الیاف را در جای خود نگه می دارد.
با توجه به آنچه بیان گردید و با توجه به مثالهای بالا شاید تعریف کامپوزیتها در عین کامل بودن بسیار عمومی به نظر رسد.
تعریف پیشرفته مواد کامپوزیت که در این نیز بکار می رود به صورت زیر می باشد. ترکیبی از الیاف تقویت کننده و یک ماتریس پلیمری به عنوان رزین. به عنوان مثال می توان رزین پلی استروالیاف تقویت کننده فایبر گلاسرا نام برد.
در ادامه در مورد الیاف و ماتریسها به صورت جداگانه صحبت خواهد شد.

فهرست مطالب:
فصل اول
مقدمه ای بر مواد مرکب
1-1- کامپوزیت چیست؟
1-2- مزایای کامپوزیتها
استحکام ویژه بالا
وزن مخصوص کم
مقاومت به خوردگی بالا
انعطاف پذیری طراحی
سرمایه گذاری نسبتاً کم
1-3- محدودیتهای کامپوزیتها
1-4- تاریخچه صنعت کامپوزیتها
1-5- فازهای کامپوزیتی و تقسیم بندی کامپوزیتها
1-6- خواص کامپوزیتها
1-7- مقاومت کامپوزیتهای لیفی
فصل دوم
ماتریسها (رزین‌ها)
2-1- ماتریسها
2-2- پلیمریزاسیون
1- پلیمر شدن تراکمییا پلیمرشدن مرحله‌ای
2- پلیمر شدن افزایشی یا پلیمر شدن زنجیره‌ای
2-3- پلیمرهای گرما سختو گرما نرم
2-4- رزینهای ترموپلاستیک (گرما نرم)
2-5- رزینهای گرما سخت (ترموست)
2-6- نقش ماتریس
2-7- رزینهای اپوکسی
2-8- معایب رزینهای اپوکسی
2-9- تقسیم بندی انواع تجاری رزینهای اپوکسی
2-10- رزینهای پلی استر غیراشباع
2-11- انواع رزینهای پلی استر تجاری
1- رزینهای با کیفیت پایین سطحی
2- رزینهای سطحی
3- رزینهای مقاوم در مقابل مواد شیمیایی
4- رزینهای مقاوم در مقابل اشتعال
5- رزینهای انعطاف پذیر
6- رزینها با انتشار استایرن پایین
2-12- خصوصیات رزینهای پلی استر
2-13- معایب رزینهای پلی استر غیراشباع
2-14- رزینهای فنولیک
2-15- خواص وکاربردهای رزینهای فنولیک
2-16- معایب و محدودیتهای رزینهای فنولیک
2-17- ماتریسهای فی
فصل سوم
الیاف (تقویت کننده‌ها)
3-1- تقویت کننده ها
3-2- تقویت کننده های لیفی
3-3- الیاف شیشه
3-4- مزیتهای اصلی الیاف شیشه
3-5- عیوب اصلی الیاف شیشه
3-6- سایز الیاف
3-7- آهار
3-8- خواص الیاف شیشه
3-9- الیاف پیشرفته
3-10- الیاف بور
3-11- خواص و کاربرد الیاف بور
3-12- الیاف سیلی کاربید
3-13- الیاف سیلسیم کاربید
3-14- الیاف آلومینا
3-15- الیاف کربن و گرافیت
3-16- الیاف کربن
3-17- خواص الیاف کربن وگرافیت
3-- کامپوزیتهای کربن و گرافیت
3-19- مزیتهای اصلی الیاف کربن
3-20- بحث میکروسکوپی در مورد الیاف کربن
3-21- الیاف آرامید یا پلی آمیدهای حلقوی
3-22- خصوصیات آرامیدها
3-23- الیاف پلی اتیلن
3-24- الیاف سرامیکی
3-25- مقایسه الیاف مختلف
فصل چهارم
ساخت مواد مرکب
4-1- فرایندهای ساخت کامپوزیتها
4-2- قالب گیری باز
4-3- قالب گیری بسته
4-4- تقسیم بندی براساس حجم تولید
تولید در حجم کم
تولید در حجم متوسط
تولید در حجم بالا
4-5- تعاریف فرایند قالب گیری باز
فرایند لایه گذاری دستی
فرایند لایه گذاری پاششی
4-6- تعاریف بکار بردن رزین
کاربرد رزین به صورت مکانیکی
4-7- روش لایه گذاری دستی
تشریح فرایند
قالبها
مزیتهای اصلی
4-8- روش پاشش توسط پیستوله
تشریح فرایند
قالبها
مزیت اصلی
4-9- فیلامنت و ایندینگ
تشریح فرایند
قالبها
مزیت اصلی
4-10- قالبگیری فشاری
تشریح فرایند
قالبها:
مزیت اصلی
4-11- روش کششی
تشریح فرایند
قالبها
مزیت اصلی
4-12- قالبگیری با کیسه خلاء
تشریح فرایند
قالبها
مزیت اصلی
4-13- فرایند تزریق در خلاء
تشریح فرایند
قالبها
مزیت اصلی
4-14- قالبگیری به روش انتقال رزین (RTM)
تشریح فرایند
قالبها
مزیت اصلی
فصل پنجم
کاربرد کامپوزیتها
5-1- مقدمه
5-2- صنایع حمل و نقل جاده ای
5-3- استفاده از مواد کامپوزیت در ساخت
تانکهای جنگی و سلاح
5-4- کاربرد کامپوزیتها در صنایع هوا- فضا
5-5- استفاده در ساخت فضاپیماها
5-6- استفاده کامپوزیتها در صنایع حمل و نقل ریلی
5-7- کاربرد کامپوزیتها در واحدهای شیمیایی
5-8- کامپوزیتها در صنعت دریایی
5-9- صنایع الکتریکی
5-10- صنعت هسته ای
فصل ششم
تئوری حاکم بر مواد
مرکب
6-1- مقدمه
6-2- رفتار ماکرومکانیک یک لایه
6-3- ثابتهای مهندسی برای مواد ارتوتروپ
6-4- جهت گیری الیاف در مواد مرکب
6-5- استحکام در مواد مرکب
6-6- تئوریهای شکست در حالت دو محوری بر
مواد ارتوتروپ
6-7- تئوری تنش حداکثر
6-8- معیار کرنش حداکثر
6-9- تئوری Tsai-Hill
6-10- تئوری Tsai-Wu
فصل هفتم
کمانش پوسته ها و مباحث
تئوری مربوط به آن
7-1- مقدمه
7-2- معادلات غیرخطی تعادل ورق
معادلات حاکمه تعادل ورق
فصل هشتم
آشنایی با المان محدود
و نرم افزار ANSYS
8-1- مقدمه
8-2- مسائل مهندسی
8-3- روشهای عددی
8-4- تاریخچه ای کوتاه بر روش المان
محدود و نرم افزار ANSYS
8-5- مراحل اصلی در روش المان محدود
مرحله پیش پردازش
مرحله حل کردن
مرحله پردازش تکمیلی
8-6- توابع شکل (Shap Function)
8-7- تقسیم بندی یک ناحیه به تعدادی
المان برای المانهای یک بعدی
8-8- معرفی توابع شکل برای یک المان خطی
8-9- خواص توابع شکل
8-10- المان درجه دوم
فصل نهم
مدلسازی مواد مرکب در ANSYS 5.4
9-1- مقدمه
9-2- مدلسازی مواد مرکب در روش h-method
9-3- المان Shell 91
9-4- المان Shell 99
فرضیات و محدودیتها
9-5- المان Solid 46
فرضیات و محدودیتها
9-7- روش تعریف ساختارهای لایه ای
9-8-روش تعریف خصوصیات هر لایه بطور جداگانه
9-9- تفاوت روش p-method / h-method
9-10- روش تحلیل کمانش در نرم افزار ANSYS
روش غیرخطی
روش خطی
9-11- نکاتی در مورد مش بندی توسط نرم
افزار ANSYS
1- مش بندی آزاد یا Free
مزایای مش بندی آزاد
معایب مش بندی آزاد
2- مش بندی دستی یا Mapped
مزایای مش بندی دستی
معایب مش بندی دستی
9-12- نکاتی در مورد تحلیل کمانش
روش اول: Sub Space
روش دوم: Reduce
9-13- تحلیل ورق های دایره ای شکل در
نرم افزار ANSYS
مرحله اول: انتخاب المان لایه ای
مرحله سوم: تغییر مقادیر ثابت
مرحله پنجم: مش بندی
مرحله ششم: بارگذاری و تعریف شرایط مرزی
مرحله هفتم: حل مسئله کمانش
مرحله هشتم: مشاهده نتایج
9-14- حل مساله کمانش توسط دستورات APDL
9-15- برنامه APDL برای حل مساله کمانش
فصل دهم
نتایج
10-1- مقدمه
10-2- ملاحظات
فصل یازدهم
نتیجه‌گیری وپیشنهادات
برای ادامه‌کار
11-1- مقدمه
11-2- نقش ضخامت بر بارهای حاصل از
کمانش
1- اامات طراحی