دفاعیه آقای حسام مکوندی دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک

دفاعیه آقای حسام مکوندی دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک


دفاعیه آقای حسام مکوندی دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک

 
 

دفاعیه دکترای مهندسی مکانیک




آقای حسام مکوندی دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک در تاریخ 1396/11/18 از رساله خود تحت عنوان: تشخیص ترک درورقه ای مستطیلی کمانش یافته با راهنمایی دکتر شاپور مرادی و مشاور(1): دکتر داود پورویس و مشاور (2) دکتر کورش حیدری شیرازی دفاع خواهند نمود.

اسامی هیأت داوران:

1-دکتر محمد شیشه ساز -  استاد دانشگاه شهید چمران اهواز

2-دکتر حمید محمد صدیقی -  استادیار دانشگاه شهید چمران اهواز

3-دکتر حسن نحوی -  استاد دانشگاه صنعتی اصفهان

مکان : دانشکده مهندسی – کلاس 215                 

زمان :1396/11/18 ساعت 14
 

چکیده :

پژوهش حاضر به ارائه روشی جهت تشخیص خصوصیات ترک (محل، طول و عمق ترک) در ورق­های ایزوتروپیک مستطیلی کمانش یافته، به کمک بررسی فرکانس­های طبیعی ارتعاشات ورق ترک­دار می­پردازد. این پژوهش شامل دو گام اصلی است. در گام نخست با حل مسئله مستقیم، تاثیر ترک بر ارتعاشات آزاد خطی و غیرخطی ورق مورد بررسی قرار گرفته، و در گام دوم با حل مسئله معکوس، خصوصیات ترک در سازه به کمک بررسی پارامترهای ارتعاشی سازه تعیین شده­است. از آن­جا که پیش از این رفتار ارتعاشی ورق­های کمانش­یافته ترکدار مورد مطالعه قرار نگرفته است، لذا پژوهش حاضر برای اولین بار به بررسی این مهم پرداخته است. با بهره­گیری از مفاهیم مکانیک شکست، ترک به صورت یک فنر چرخشی بدون جرم، مدلسازی می­گردد. پس از آن روابط حاکم بر رفتار ارتعاشی ورق­های کمانش یافته با یک ترک لبه­ای، با استفاده از تئوری مرتبه اول برشی و روابط کرنش -جابجایی ون کارمن استخراج می­شود. پاسخ این معادلات شامل دو قسمت استاتیکی و دینامیکی است. برای بخش استاتیکی، معادلات دیفرانسیل مربوطه به کمک روش المان کوادراتور دیفرانسیلی گسسته شده و به یک دستگاه معادلات جبری غیرخطی تبدیل، و به کمک روش طول کمان حل می­گردد. با در نظر گرفتن ارتعاشات ورق حول حالت کمانش یافته آن و با جایگذاری پاسخ مرحله استاتیکی در معادلات حاصل، معادلات دینامیکی حاکم بر ارتعاشات پس از کمانش ورق حاصل، و با حل آنها فرکانس­های طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی برای دو حالت ارتعاشات خطی و غیرخطی محاسبه می­شود­. در ادامه جهت تشخیص ترک در ورق کمانش­یافته ترک­دار، تابع هدفی با استفاده از ترکیب وزنی مجذور اختلاف فرکانس­های طبیعی سازه ترک­دار و مدل محاسبه شده در این پژوهش، تعریف می­شود. تابع هدف فوق، تابعی از پارامترهای ترک است که با کمینه کردن آن توسط روش برنامه­ریزی درجه دوم متوالی، محل، عمق و طول ترک محاسبه می­گردند. به منظور بررسی صحت نتایج بدست آمده در گام نخست، نتایج حاصل با نتایج ارائه شده در مراجع و نیز نتایج مدلسازی با روش اجزا محدود مقایسه شده است. علاوه بر این، با ساخت یک فیکسچر و انجام تست مودال تجربی بر روی تعدادی ورق کمانش­یافته ترک­دار، نتایج این پژوهش صحت­سنجی شده است. در ادامه، اثر برخی پارامترها از جمله نقص هندسی، محل، عمق و طول ترک، بار فشاری و شرایط مرزی بر رفتار دینامیکی ورق کمانش­یافته بررسی شده است. همچنین در گام دوم مسئله، با قرار دادن ترک با طول و عمق­های مختلف در محل­های متفاوت و تشخیص این پارامترها به کمک روش پیشنهادی، صحت الگوریتم ارائه شده بررسی شده است. نتایج نشان می­دهد که روش پیشنهادی به خوبی و با دقت مناسب قادر به تشخیص پارامترهای ترک، به خصوص محل آن می­باشد. علاوه بر این نتایج بدست آمده حاکی از تاثیر بار فشاری، شرایط مرزی و پارامترهای ترک بر روی فرکانس­های طبیعی ورق کمانش ­یافته است.