Skip to main content
SUPERVISOR
Mojtaba Azhari
مجتبی ازهری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shahabeddin Hatami
شهاب الدین حاتمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1379

TITLE

Vibration, Stabililty and Nonlinear Equillibrium of Axiially Moving Plates
Axially moving plates are of the technological importance and are present in various industrial applications. Band-saw blades, paper and plastic sheets in process and steel strip in a thin steel sheet production line are some of these applications. In the thesis, the behaviour of moving plates has been studied in three fields. At first, based on dir=ltr At the second field, a semi-analytical finite strip method is extended to analyze the stability and the vibration of moving plates with arbitrary boundary conditions, intermediate supports and in-plane loads. Here, a system of linear springs is used to analyze a plate moving across point, line and local distributed supports. The finite strip method can analyze isotropic, orthotropic and symmetrically laminated composite plates. Finally, a finite element formulation is developed for nonlinear equilibrium of axially moving thin plates. Using Hamilton’s principle, the total stiffness matrix which depends on transverse displacements is obtained in the secant form. The Coriolis and the centripetal inertial forces, which influence out-of-plane and in-plane equilibria, appear in the formulation as gyroscopic and dynamic stability matrices. Although the formulation is independent of element type, an isoparametric quadrilateral superelement is adopted for the solution of examples.
صفحات طویل دارای سرعت طولی، کاربردهای متنوعی در صنعت داشته که از آن جمله می‌توان به خط نورد یا گالوانیزه‌کردن ورقهای نازک فولادی، تیغة اره‌های نواری، و صفحات کاغذ یا پلاستیک در روند تولید یا چاپ اشاره کرد. در رسالة حاضر، رفتار این سیستمها در سه مبحث مورد توجه قرار می‌گیرد. ابتدا با استفاده از تئوری کلاسیک ورق، یک روش حل دقیق برای تحلیل پایداری و ارتعاش آزاد ورقهای متحرک توسعه داده ‌می‌شود. با این روش می‌توان مقادیر دقیق فرکانسهای طبیعی و سرعتهای بحرانی ورقهای همسان و ارتوتروپیک الاستیک و نیز ورقهای ویسکوالاستیک با سرعت طولی ثابت را استخراج نمود. روش دقیق، امکان تحلیل ورقهایی را که از میان چند غلتک موازی و یا یک محیط الاستیک عبور می‌کنند، فراهم می‌کند. برای هر بخش از ورق، ماتریس سختی دینامیکی که مستخرج از حل معادله دیفرانسیل حاکم بر رفتار ورق متحرک است، محاسبه می‌شود. درایه‌های این ماتریس، عبارات روشن پارامتری از فرکانس ارتعاش، سرعت محوری و سایر متغیرهای مسأله می‌باشند. بخش دیگری از تحقیق حاضر، به توسعة روش نوار محدود برای تحلیل ارتعاش و پایداری ورقهای متحرک اختصاص دارد. در این بخش، با استفاده از اصل هامیلتون، ماتریسهای سختی، پایداری استاتیکی و دینامیکی، جرم و نیز ماتریس ژایروسکوپی هر نوار محدود از ورق با سرعت طولی ثابت، بدست می‌آیند. این روش امکان تحلیل ورقهایی با شرایط مرزی و نیروهای غشایی مختلف را در سرعتهای تحت‌بحرانی و فوق‌بحرانی فراهم می‌آورد. علاوه‌بر ورقهای همسان و ارتوتروپیک، ارتعاش و پایداری دینامیکی کامپوزیتهای لایه‌ای متقارن نیز با روش نوار محدود پیشنهادی، مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین با الحاق مجموعه‌ای از فنرهای ارتجاعی به فرمول‌سازی نوار محدود، ورقهای دارای حرکت بر روی تکیه‌گاه‌های نقطه‌ای، خطی و پاره‌ای مدل می‌شوند. سومین مبحث مورد بررسی در این رساله، تحلیل تعادل غیرخطی ورقهای دارای سرعت طولی است. در این مبحث، یک فرمول‌سازی اجزاء محدود با درنظر گرفتن اثرات غیرخطی هندسی و بر اساس اصل هامیلتون توسعه داده می‌شود. در این فرمول‌سازی، اثرات نیروهای اینرسی و گریز‌ از مرکز و نیز نیروهای کوریولیس در تعادل درون-صفحه و برون-صفحه دیده می‌شوند. برای استخراج نتایج، از یک المان چهارضلعی ایزوپارامتریک با توابع تغیرمکان لاگرانژ، استفاده می‌شود. کلیة حقوق مادی مترتب بر نتایج مطالعات، ابتکارات و نوآوریهای ناشی از تحقیق موضوع این رساله متعلق به دانشگاه صنعتی اصفهان است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی