Skip to main content
SUPERVISOR
Reza Gafari nadooshan,Hamidreza Mirdamadi
رضا جعفری ندوشن (استاد مشاور) سیدحمیدرضا میردامادی (استاد راهنما)
 
STUDENT
MASOUD MAHRUGHI
مسعود محروقی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Flexural Analysis of 3D Braided Composite Plate Subjected to Lateral Loads
In this article, a novel micro/macromechanical theory is proposed for flexural analysis of 3D braided rectangular plate subjected to lateral loads. This theory is based on a novel micromechanical equivalent layerwised multi-unit cell, combined with macromechanical full layerwise theory, so called equivalent full layerwise/multi-unit cell theory (EFL/MUC). A 3D braided composite is considered as a cell system, where elastic properties of each cell depend on the position of cell in cross-section. Instead of acquiring the global elastic constants of 3D braided, three theoretical layers layers are established, and the elastic constants of each layer are acquired separately. This micromechanical procedure makes this model in agreement with macromechanical full layerwise theory. Based on this theory, the governing differential equations are derived for flexural analysis of rectangular 3D braided plate subjected to lateral loads. The problem is solved with Galerkin and finite element method. A MATLAB code is developed and the stress components in 3D braided plate subjected to lateral load, solved by EFL/MUC theory, are calculated throughout the plate only by inserting the fundamental properties of matrix, fiber and geometrical properties of a 3D braided composite system. The stress distribution in 3D braided composite plates, solved by EFL/MUC theory, seems quite different from that of isotropic plates, solved by equivalent single layer theories. The differences will be discussed in this thesis. Furthermore, after establishing equivalents and volume averaging throughout 3D braided composite the micromechanical results of EFL/MUC are compared with experimental and those of other researches in the field. Keywords: 3D braided composite plate, equivalent full layerwise/milti-unit cell theory, flexural analysis, lateral load
در این پایان نامه یک تئوری جامع میکرو/ماکرومکانیک نوین، برای آنالیز خمشی ورق ساخته شده از ماده ی مرکب قیطان بافی شده ی سه بعدی در معرض بارهای جانبی ارایه می شود. این تئوری ترکیبی از یک مدل میکرومکانیک، بدست آمده از یک روش لایه لایه ی چندسلولی معادل نوین، با تئوری ماکرومکانیک شناخته شده ی لایه لایه ی کامل است. این تئوری، به نام تئوری چند سلولی لایه لایه ی کامل معادل (EFL/MUC) نام گذاری شده است. در این تئوری، یک ماده ی قیطان بافی شده ی سه بعدی به عنوان یک سیستم سلولی در نظر گرفته می شود، به طوری که ویژگی های کشسان هر سلول به جایگاه آن در سطح مقطع ماده قیطان بافی شده ی سه بعدی بستگی دارد. به جای به دست آوردن ضریب های کشسان جهانی ماده ی مرکب قیطان بافی شده ی سه بعدی، سه لایه ی تئوری تشکیل و ضریب های کشسان هر لایه به صورت مجزا محاسبه می شود. این فرآیند، مدل میکرومکانیک را با تئوری لایه لایه ی کامل در بخش ماکرو مکانیک سازگار می کند. بر پایه ی تئوری EFL/MUC، معادله های دیفرانسیل حاکم برای آنالیز خمشی ورق قیطان بافی شده ی سه بعدی در معرض بارهای جانبی ارایه می شود. مساله به کمک روش های گالرکین و اجزای محدود حل می شود. برای این تئوری، یک برنامه در نرم افزار متلب نوشته شده است، به طوری که همه ی مولفه های تنش ایجاد شده در ماده ی مرکب قیطان بافی شده ی سه بعدی، تنها با وارد کردن ویژگی های بنیادین رشته، زمینه و مشخصه های هندسی ماده ی قیطان بافی شده ی سه بعدی محاسبه می شود. توزیع تنش و نیروهای پدید آمده در ماده ی مرکب قیطان بافی شده ی سه بعدی در معرض بارهای جانبی، حل شده با تئوری EFL/MUC، بسیار متفاوت با مواد همسان گرد حل شده با تئوری های تک لایه ی معادل است. این تفاوت ها در این پایان نامه مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. هم چنین، پس از معادل سازی و انجام میانگین گیری حجمی در کل ماده ی مرکب قیطان بافی شده ی سه بعدی، نتیجه های بخش میکرومکانیک با تئوری های موجود و سایر پژوهش ها راستی آزمایی و مقایسه می شود. کلمه های کلیدی: ورق مرکب قیطان بافی شده ی سه بعدی، تئوری چند سلولی لایه لایه ی کامل معادل EFL/MUC، بارهای جانبی، آنالیز خمشی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی