Skip to main content
SUPERVISOR
Saeed Sarami,Mojtaba Azhari
سعید صرامی (استاد راهنما) مجتبی ازهری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shima Rajaei Dehkordi
شیما رجائی دهکردی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Static and Thermal Buckling Analysis of Functionally Graded Carbon nanotube reinforced composite plates using isogeometric analysis
Nowadays, the use of nanomaterials such as Nano composites has been developed in the industry due to the increasing need for various materials of different properties. Nano composite is composite which has one or more component dimensions of less than 100 nanometers. The matrix phase of nanocomposites may be polymer, metal or ceramic. The second phase is distributed in the first phase for particular purposes including electrical conductivity and resistance. Amongst the Nano-materials, carbon nanotubes are noticeable due to the significant mechanical and thermal properties of nanotubes, composite plates will show a great resistance. These materials have an elastic modulus about 1TPa which are of the highest moduli of elasticity among these materials. In this thesis, a simple and effective formulation based on isogeometric analysis (IGA) and third shear deformation theory (TSDT) is used to evaluate the static behavior and thermal buckling of functionally graded carbon nanotube reinforced composite (FG-CNTRC) plates. The rule of mixtures is used to express the effective material properties of CNTRC plates. Non-uniform Rational B-spline (NURBs) basic functions are employed to approximate the governing equations. Therefore, any desired degree of continuity is achievable through the choice of interpolation order, so that the method fulfils -continuity that TSDT modeling requires. Finally, the effect of different distributions of carbon nanotubes across the plate thickness, volume fractions of CNTs, aspect ratio and different boundary conditions of the plates on static and thermal buckling behavior of plates is investigated. Keywords: Functionally graded carbon nanotube-reinforced composite plates, static analysis, thermal buckling, and third order shear deformation theory (TSDT), isogeometric analysis
امروزه استفاده از نانو مواد در صنایع مختلف به دلیل نیاز به مواد با خواص گوناگون گسترش یافته است. از جمله نانومواد می‌توان به نانوکامپوزیت‌ها اشاره نمود. نانوکامپوزیت نوعی کامپوزیت است که ابعاد یک یا چند جزء از آن از صد نانو متر کمتر باشد. فاز زمینه نانوکامپوزیت ممکن است از جنس پلیمر، فلز و یا سرامیک باشد و فاز دوم یا فاز تقویت کننده به منظور اهداف خاص از جمله استحکام، مقاوم و هدایت الکتریکی در فاز اول توزیع شود. اخیراً کامپوزیت های تقویت شده به وسیله نانولوله های کربنی به عنوان ساختار جدیدی از مصالح پیشرفته معرفی شده و توسعه یافته اند. استفاده از نانولوله‌های کربنی در صنایع مختلف، به دلیل استحکام بالا و کاهش وزن مؤثر سازه گسترش یافته است. خواص مکانیکی و حرارتی مناسب این مواد توانسته است تاثیر به سزایی در افزایش مقاومت کامپوزیت‌ها داشته باشد. این مواد دارای مدول الاستیسیته‌ای معادل یک 1TPa ( یک تراپاسکال) است که در بین مواد، دارای بیشترین مدول الاستیسیته می‌باشد. در این پایان نامه، تحلیل استاتیکی و همچنین تحلیل پایداری حرارتی ورق‌های مستطیلی و دایره‌ای تقویت شده با نانولوله‌های کربنی با توزیع یکنواخت و غیر یکنواخت (FG) در راستای ضخامت به روش ایزوژئومتریک تحلیل شده‌ است. برای بدست آوردن مدول الاستیسیته معادل از قانون مخلوط‌ها استفاده شده است . قانون مخلوطها یک روش ریاضی برای تعیین ویژگی‌های قابل اندازه گیری کامپوزیت ها می‌باشد و غالباً درتعیین خصوصیات مکانیکی کامپوزیت‌ها با تقویت کننده‌های رشته ای به کار می‌رود. معادلات حاکم بر ورق بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم و روش ایزوژئومتریک بر پایه توابع نربز به ‌دست آمده است. این توابع قادر به فراهم سازی پیوستگی مورد نیاز از مرتبه دلخواه هستند. بنابراین پیوستگی مورد نیاز تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم را ارضا می‌کند. در نهایت اثر توزیع‌های مختلف نانولوله‌های کربنی، کسر حجمی نانولوله‌های کربنی، ضخامت ورق، نسبت طول به عرض ورق و شرایط مرزی مختلف بر روی تغییر مکان هم‌پایه مرکز ورق و نیز دمای بحرانی کمانش ورق بررسی می‌شود. کلمات کلیدی: نانولوله‌های کربنی، تحلیل استاتیکی،کمانش حرارتی، تئوری تغییر شکل برشی مرتبه بالاتر، روش ایزوؤئومتریک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی