Skip to main content
SUPERVISOR
Mostafa Ghayour,Saeed ZeiaeiRad,Mehdi Keshmiri
مصطفی غیور (استاد راهنما) سعید ضیائی راد (استاد راهنما) مهدی کشمیری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Alireza Ariaei
علی رضا آریائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1384
One of the most important problems facing structural and design engineers is the analysis of dynamic behavior of bridges subjected to moving loads. In this thesis, the DET formulation for moving point mass was extended to Timoshenko beams subjected to distributed moving masses. Also, vibration analysis of beams with open and breathing cracks subjected to moving masses was investigated. The differences between two models of crack, namely open and breathing cracks, are investigated and shown that the breathing crack model shows less deflection in compare with the open crack model. Being lightweight, thin and easy to bond on the damaged structure, the piezoelectric patch can be designed with minimum adverse effect on the global behaviour of the structure. This thesis extends the use of piezoelectric patches for the repair of cracked Timoshenko beam subjected to a moving mass using transfer matrix method. Based on Timoshenko beam theory, the dynamic response of an elastically connected multiple-beam system was also investigated. The identical prismatic beams are assumed to be parallel and connected by a finite number of springs. Also, the chaotic response of a Timoshenko beam subjected to moving masses with a non-ideal support in between was analysed. Key Words: Timoshenko beam; Moving ma Breathing crack; Chaos; Piezoelectric; Assumed modes.
تیرها کاربردهای متنوعی دارند و بررسی رفتار ارتعاشی آنها از اهمیت زیادی در بسیاری از کاربردهای مهندسی همچون طراحی ماشینها و سازه‌ها برخوردار است. یکی از مهمترین و قدیمی‌ترین مسائل دینامیک سازه که در این رابطه مطرح است تحلیل رفتار دینامیکی پلها تحت عبور بار متحرک است. در این رساله ابتدا فرمولاسیون تکنیک المان مجزا برای عبور جرم نقطه‌ای از روی تیر به مسأله عبور جرم گسترده از روی تیر تیموشنکو توسعه می‌یابد. جهت نزدیکی هر چه بیشتر مدل به مسائل واقعی‌، این روش برای تعیین پاسخ دینامیکی تیر تیموشنکو براثر عبور سیستم جرم گسترده همراه با فنر و مستهلک‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. جهت تأیید صحت نتایج از روش المان محدود استفاده می‌شود. نیروهای کوریولیس و گریز از مرکز نیز که در تکنیک المان مجزا نادیده گرفته می‌شد با اصلاح فرمولاسیون مزبور در نظر گرفته می‌شود.یکی از نقایص معمول در سازه‌ها ترک است که می‌تواند تأثیر خطرناکی بر رفتار سازه داشته باشد تا جایی که ممکن است منجر به تخریب آن شود. به‌طور کلی ترک سختی سازه و فرکانسهای طبیعی آن را کاهش می‌دهد. در طی دو دهه گذشته مطالعات زیادی در مورد دینامیک سازه‌های ترک‌دار انجام شده است ولی تاکنون تحقیقات کمی در رابطه با تأثیر ترک بر مسأله عبور بار از روی تیر گزارش شده است. بخش دیگر رساله حاضر بدین موضوع اختصاص یافته است. در این بخش اختلاف بین دو مدل ترک کاملا باز و باز و بسته شونده بررسی و نشان داده می‌شود که مدل ترک باز و بسته شونده افزایش جابجایی و کاهش فرکانس طبیعی کمتری را در مقایسه با مدل ترک کاملا باز از خود نشان می‌دهد. در مدل ترک باز و بسته شونده، ترک بین دو حالت کاملا باز و کاملا بسته، به انحنای تیر در محل ترک وابسته است و تغییر می‌کند.در سالهای اخیر استفاده از پیزوالکتریکها به عنوان سنسور و عملگر به دلیل قابلیتهایی همچون وزن کم مورد توجه بوده است. در اینجا نیز برای تعمیر ترک و حذف اثرات سوء آن بر افزایش جابجایی و کاهش فرکانسهای طبیعی تیر تیموشنکو مورد استفاده قرار می‌گیرند که بدین منظور از روش ماتریس انتقال استفاده می‌شود. پاسخ دینامیکی مجموعه‌ای از تیرهای تیموشنکو که به صورت الاستیک به هم متصل شده‌اند بر اثر عبور بار از روی یکی و یا تعدادی از آنها به‌دست می‌آید. بدین منظور n تیر موازی که با تعداد محدودی فنر به هم متصل شده‌اند در نظر گرفته می‌شود. در روشی که مورد استفاده قرار می‌گیرد از تغییر متغیر خاصی جهت جدا کردن معادلات کوپل استفاده می‌شود. در کارهای گذشته تنها دو تیر که از مدل اویلر- برنولی تبعیت می‌کردند در نظر گرفته می‌شد که فنرها نه به صورت جدا از هم بلکه به شکل بستری الاستیک بین آنها قرار گرفته بودند. در اینجا ضمن در نظر گرفتن تئوری تیر تیموشنکو جهت مدل کردن مسأله، تعداد آنها و نیز تعداد فنرهای متصل کننده آنها دلخواه خواهد بود. همچنین وقوع پدیده آشوب در سیستمهای دینامیکی غیر خطی به‌خصوص در یک دهه اخیر مورد توجه بوده است. بیشتر بررسیها در این رابطه روی روتورها و یا گاورنرهای گریز از مرکز متمرکز شده است. در این رساله وقوع پدیده آشوب در عبور متوالی جرم از روی تیر تیموشنکوی دارای تکیه‌گاه غیر ایده‌آل میانی مورد بحث قرار می‌گیرد که در آن یک لقی ناخواسته برای تکیه‌گاه در نظر گرفته می‌شود. کلمات کلیدی : تیر تیموشنکو، جرم متحرک، ترک باز و بسته شونده، آشوب، پیزوالکتریک، المان محدود، المان مجزا، مودهای فرضی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی