Skip to main content
SUPERVISOR
Bijan Boroomand,Mojtaba Azhari
بیژن برومندقهنویه (استاد راهنما) مجتبی ازهری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Reza Abdollahi
رضا عبداللهی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

The Use of Exponential Basis Functions in Solution of Nonlocal Elasticity Differential Equations
In this dissertation, the solution of boundary value problems for materials with nonlocal behavior has been studied. Eringen's model of nonlocal integral elasticity is considered that it di?ers from the justify; LINE-HEIGHT: normal; TEXT-INDENT: 0in; MARGIN: 0in 0in 8pt; unicode-bidi: embed; DIRECTION: ltr" In the presented method, the solution is split into two parts, i.e. homogeneous and particular parts. Introduction of the EBFs into the homogeneous governing differential equations leads to a characteristic equation through which the exponents of the EBFs are defined. This combination of the bases satisfies the differential equation of equilibrium in a central zone. For many cases, the characteristic equation possesses some multiple roots. In such situations polynomial functions are added to EBFs. After selection of the EBFs as the bases for the approximation, the unknown coefficients of the series are determined by the satisfaction of the boundary conditions and the equilibrium equations on boundary zone, in an element based manner, through a weight integral technique. The particular part of the solution is constructed by a rather similar approach. In this thesis, EBFs are evaluated for 1D and 2D problems. The capabilities of the method have been shown by defining some norms of residuals and comparing the results with semi-analytical solutions. Key Words Exponential basis functions, Eringen's nonlocal elasticity, Fourier series, Chebyshev polynomials, weight integral
زمانی که اندازه مواد در مقیاس نانو قرار می‌گیرد خصوصیات آن‌ها از قبیل رنگ، استحکام و خصوصیات مکانیکی به شدت تغییر پیدا می کند. از میان خصوصیات این مواد، بررسی رفتار مکانیکی آن‌ها در حوزه مهندسی سازه قرار می‌گیرد. برای بررسی رفتار مواد، نیاز به دانستن تئوری حاکم بر آن‌ها می‌باشد بنابراین در این پایان نامه در ابتدا چند تئوری غیرمحلی محیط پیوسته ی ایجاد شده در حوزه مکانیک نانو مواد ارائه می‌شود. در این تئوری‌ها مجموعه اتم‌ها و فضای خالی به عنوان یک ماده پیوسته در نظر گرفته می‌شوند و پس از ساده سازی، خصوصیات غیرمحلی فقط در رابطه میان تنش و کرنش بیان می‌گردد. از میان این تئوری‌ها، تئوری انتگرالی ارینگن به عنوان مدل رفتاری حاکم بر نانو مواد انتخاب گردیده است. پس از بیان معادلات، برای حل مسائل مقدار مرزی دو روش نیمه تحلیلی و استفاده از توابع پایه نمایی مورد بررسی قرار می گیرد. در روش نیمه تحلیلی، میدان کرنش یا میدان جابجایی مجهول در مسائل معین، توسط توابع کامل مثلثاتی و چندجمله ای های چبیشف تخمین زده می‌شود و بر اساس تئوری کار مجازی ضرایب مجهول این توابع محاسبه می‌شوند. نتایج حاصل از این روش دارای دقت زیادی می باشد و به عنوان مبنا در مطالعات دیگر قابل استفاده است. روش استفاده از توابع پایه نمایی به عنوان روش اصلی مورد استفاده در این پایان نامه، بر پایه تخمین میدان جابجایی با استفاده از پایه های نمایی صادق در معادله دیفرانسیل تعادل استوار است ولی از آنجا که معادله دیفرانسیل غیرمحلی دارای ضرایب ثابت نمی باشد، پایه های به کار رفته فقط در ناحیه ای محدود از عضو در معادله تعادل صدق می‌کنند بنابراین برای تعیین ضرایب مجهول این توابع نیاز به المان بندی عضو و استفاده از روش وزنی می‌باشد. این روش ابتدا در حل مسائل یک بعدی با معادله تعادل همگن (بدون نیروی بدنه) مورد استفاده قرار می‌گیرد و پس از آن حل مسائل غیرهمگن (با وجود نیروی بدنه) مد نظر می باشد. همین روند در مسائل دو بعدی نیز دنبال می‌شود. در مسائل غیرهمگن جواب خصوصی نیز به صورت مجموعی از توابع نمایی طبق الگویی خاص تخمین زده می‌شود. بسیاری از نتایج به دست آمده در این پایان نامه برای اولین بار ارائه می‌شوند. کلمات کلیدی توابع پایه نمایی، تئوری غیرمحلی ارینگن، توابع مثلثاتی، چندجمله‌ای های چبیشف، روش وزنی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی