Skip to main content
SUPERVISOR
Saeed ZeiaeiRad,Seyed Ailreza Shahidi rizi
سعید ضیائی راد (استاد مشاور) سید علیرضا شهیدی ریزی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Abdolrahman Khezrsoori
عبدالرحمان خضرسوری اگریقاش

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395
In the last few decades, the use of finite element method has been grown because of its capability in solving equations with complex geometry and boundary conditions of the structures. Because in the reality of the world, most of these equations, loadings and boundary conditions are classified in nonlinear category. Thus it is necessary to have a powerful tools for solving these kind of equations. Among all the available methods, the finite element method has been greatly used due to its comprehensiveness. The formulation of all previous nonlinear finite element equations, including the formulation of a large deformation based on the Green strain (total Lagrangian), the Almansi strain (updated Lagrangian) and the logarithmic strain, which were based on the definition of the material-line or material-line approach. In this Thesis, the Finger strain has been used to formulate large-scale deformations based on the material-surface approach (ie, the distance between material surfaces). First the continuum equations of the material-surface approach have been completely derived and compared with previously derived formulation of material-line approach. next the formulation of finite element method has been derived for the total Lagrangian approach. The formulation is solved for a 2D geometric nonlinear example and its numerical results are compared in two cases: for the isotropic and anisotropic materials with the results of Green-strain standard method. This type of formulation is also important for layered structures, such as composite structures, which have a particular complexity in its equations. Using Finger strain can be a more suitable criterion for deformation to evaluate the distance between layers. The process of solving nonlinear equations obtained by the finite element method is similar to the previous methods. It finally leads to the set of nonlinear algebraic equations which from a computational point of view, is necessary to linearize these equations. In this thesis it is assumed that stress-strain relation is linear and nonlinearity only concerned with the geometric large deformation. Keywords Nonlinear Finite Element Method, Finger Strain, Material-Surface Approach, Total Lagrangian, Linearization
در چند دهه اخیر استفاده از اجزای محدود به دلیل پیچیدگی معادلات، هندسه و شرایط مرزی سازه رشد فزآینده‌ای داشته است. زیرا در جهان واقعیت اکثر این معادلات، بارهای اعمال شده و شرایط مرزی در چارچوب غیرخطی دسته‌بندی می‌شوند ازاین‌رو نیاز است که یک ابزار قدرتمند جهت حل این نوع معادلات تدوین شود. در میان تمامی روش‌های موجود، از راه‌حل اجزا محدود به‌دلیل جامع بودن روش، استقبال زیادی شده است. فرمول‌بندی تمامی روابط اجزای محدود غیرخطی پیشین از جمله فرمول‌بندی تغییرشکل‌های بزرگ براساس کرنش گرین (لاگرانژ کلی)، کرنش المانسی (لاگرانژ بروز)، کرنش لگاریتمی، بر مبنای تعریف خط-مادی یا رهیافت خط-مادی استوار است. در این پایان‌نامه از کرنش فینگر برای فرمول‌بندی تغییرشکل‌های بزرگ براساس سطح-مادی (یعنی فاصله بین سطوح مادی) استفاده شده است. ابتدا روابط مربوط به محیط پیوسته سطح-مادی به‌طور کامل استخراج شده و با بقیه روابط قبلی مربوط به خط-مادی مقایسه شده است. در ادامه فرمول‌بندی اجزای محدود برای حالت لاگرانژ کلی استخراج گردیده است. در حالت دوبعدی فرمول‌بندی برای یک مثال غیرخطی هندسی، نمونه حل شده است و نتایج عددی آن در دو حالت ماده همسان‌گرد و ناهمسان‌گرد با نتایج حاصل از روش استاندارد کرنش گرین مقایسه گردیده است. همچنین این نوع فرمول‌بندی برای ساختار‌های لایه‌لایه مانند ساختار‌های کامپوزیتی که دارای پیچیدگی به‌خصوصی در معادلات هستند و با استفاده از این کرنش ارزیابی فاصله لایه‌های آن می‌تواند معیار تغییرشکل قرار گیرد، بسیار حائز اهمیت است. کلمات کلیدی اجزای محدود غیرخطی، کرنش فینگر، رهیافت سطح-مادی، لاگرانژ کل، خطی‌سازی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی