Hashem Mazaheri

-
Thesis summary

-
Thesis summary

ساختارهاي آگزتيك به دليل خواص منحصر به فرد همچون جذب انرژي بالا، تغيي رشكل خاص در برابر تن ش، مقاومت به ضربه و نفوذناپذيري، در سالهاي اخير كاربردهاي فراواني در صنايع مختلف خصوصا تجهيزات ورزشي داشتهاند. در مطالعات مختلفي سعي بر تغيير هندسه اين ساختارها جهت بهين ه كردن جذب انرژي و خواص اين ساختارها شده است. در اين پژوهش با بهرهگيري از چاپگر س هبعدي FDM به ساخت انواع مختلف از اين ساختارها پرداخته شده است. د ر ابتدا ي ك روش لايهچي ن ي مناسب در چاپ س هبعدي نمونههاي تست كشش برا ي تعيين خواص مكانيك ي توسط دو ماده PLA و PLA+ بررسي شده است. سپس سه نوع ساختار به شكل همگن ريانترنت ، ضخامت مدر ج ي كطرفه UGT و دوطرفه BGT با استفاده از هردو ماده ترد PLA و نرم PLA+ ساخته و جذب انرژي و تنش مسطح در آنها مقايسه شده است . ثابت شد با تغيير ماده ساخت، از ماده ترد (PLA) ، به ماده نرم (PLA+) در تمامي ساختارها جذب انرژي افزايش مييابد و مدرج كردن ضخامت ساختار خصوصا به صورت دوطرفه (BGT) سبب افزايش در جذب انرژي ميشود. با مدلسازي ساختارها در دو روش متفاوت براي مواد ترد و مواد نرم توسط نرم افزار Abaqus صحتسنج ي نتا ي ج حاصل از شبيهساز ي انجام شده است. با استفاده از شبيهسازي بهترين گام ضخامت مدرج دوطرفه استخراج شد كه به صورت 2 / 1 - 1 - 8 / 0 م يباشد. در بخشي ديگر چند مدل از ساختارها ي آگزتي ك معرفي شدند كه ا ي ن ساختارها در سه مجموعه مختلف ساختارها ي زاويه مدرج، مركب و هسته تقوي ت شده ميباش د . از طريق شبيهسازي بهترين ساختارها در هر مجموعه انتخاب شدند كه ساختارهاي UGA-A ، BGA-A ، UGA-H ، AHC و LCA ميباشند. ساختارهاي منتخب توسط چاپگر سهبعدي با ماده PLA+ ساخته و ميزان جذب انرژ ي، ضريب پواسون و ... به صورت دقيقتر بررسي شده است . در نهايت مدل UGA-A بهترين ساختار در جذب انرژي در اين بخش انتخاب شد. در بخش نهايي مدلهاي بهينه هر بخش BGT ، UGA-A و LCA كه قابليت تركيب با يكديگر را دارند انتخاب و چهار مدل تركيبي جديد طراحي شده است. ا ز بي ن مدلهاي طراحي شده، ساختار زاويه مدرج ي كطرفه تمام آگزتيك با هسته تقويت شده (UGA-A+Core) با جذب انرژي ويژ ه Kj/g 458 / 5 و افزايش 336 درصدي در جذب انرژي نسبت حالت همگن ريانترنت، بهينهترين ساختار در اين پاياننامه شناخته شد كه ميتوان از اين مدل در طراحي و ساخت تجهيزات ورزش
Thesis summary

مواد آگزتيك و ساختارهاي متنوع آن در عرص ههاي مختلفي مانند تجهيزات حفاظتي، اتصالات، جليقه هاي ضدگلوله، زمينه هاي پزشكي، كاربردهاي ورزشي، كالاهاي نساجي و راكتورهاي هسته اي كاربرد دارند . همچنين از مهمترين كاربردهاي آن جذب انرژي مي باشد. ساختارهاي آگزتيك فلزي در سال هاي اخير توجه زيادي را به خود جلب كرده است . يكي از ويژگي هاي مهم اين ساختارها، تغيير شكل پلاستيك زياد مي باشد كه مي تواند عاملي براي جذب انرژي هنگام برخورد با اجسام ديگر باشد. با توجه به وجود تقاضا براي پوشش هاي مقاوم د ر برابر انفجار و موادي براي از بين بردن انرژ ي و سازه هاي سبك با ظرفيت جذب انرژي بسيار زياد، در اين پژوهش ساختار آگزتيك پيكان دوطرفه ي سه بعدي، متشكل از نوارهاي مو جدا ر ذوزنقه اي، در 4 طبقه و با تعداد 9 سلول واحد در هر طبقه، از آلومينيوم 3105 به شكل قطري متراكم ساخته شده است. سپس تحت بارگذاري شبه استاتيك فشاري با سرعت 2 ميليمتر بر دقيقه قرار گرفته و نتايج با مدل عددي مبتني بر روش اجزاي محدود توسط نرم افزار آباكو س مقايسه و با دقت 4درصدي صحه گذاري شده است . يك مطالعه ي پارامتري به منظور بهينه سازي ميزان ظرفيت جذب انرژي انجام شد . در اين مطالعه با ثابت گرفتن جرم سازه ها و تغيير در متغيرهاي طراحي، ميزان جذب انرژي محاسبه و مدل بهينه تعيين شد. سپس با تحليل نتايج مشخص شد كه مقدار جذب انرژي به ازاي افزايش ضخامت 1 / 0 و 2 / 0ميليمتري به ترتيب به ميزان متوسط 88 درصد و 275 درصد افزايش مي يابد . همچنين به ازاي افزايش پهناي نوارهاي موجدار به ميزان 1 و 2 ميليمتر، ميزان جذب انرژي به ترتيب به ميزان متوسط 40 درصد و 95 درصد افزايش مي يابد. متغيرهايي مانند دهانه ي موج و دامنه ي موج به ترتيب نسبت عكس و مستقيم با ميزان جذب انرژي دارند.
Thesis summary

ساختار ساندويچي با هسته موجدار در سالهاي اخير توجه بسياري از محققان را به خود جلب كرده و با توجه به سبك بودن اين ساختار نسبت به استحكام مناسب و جذب انرژي بالاي اين نوع سازهها در صنايع مختلف كاربردهاي متنوعي پيدا كرده اند. در اين پژوهش رفتار ساختار ساندويچي هفت لايه با سه هسته موجدار ذوزنقهاي تحت بار فشاري شبهاستاتيك به صورت عددي و تجربي بررسي شدهاست. هسته بالا و پايين ساختار با جهتگيري متقارن نسبت به هم و هسته وسط با جهتگيري متقاطع نسبت به دوهسته ديگر قرار گرفتهاند. ابتدا نمونه اوليه ساخته شد و به كمك آزمون فشار، جذب انرژي مخصوص و بيشينه نيرويي كه تحمل ميكند، محاسبه شد. يك مدل اجزاء محدود قابل اعتماد با نتايج تجربي به كمك شبيهسازي در نرم افزار ABAQUS حاصل شد. بهينهترين ساختار با قيد وزن ثابت و ارتفاع كلي ثابت ساختار و با تغيير ساير پارامترهاي هندسي ساختار به كمك مطالعه عددي در نرمافزار ABAQUS و به كمك مدل قابل اعتماد بهدست آمد. با مدلسازي تجربي ساختار بهينهشده و مقايسه با نتايج عددي، صحت مطالعات عددي بررسي شد. جذب انرژي مخصوص ساختار بهينهشده حدود 32 % نسبت به نمونه اوليه افزايش يافتهاست، همچنين بيشينه نيرويي كه ساختار تحمل ميكند حدود 24.5 ٪ بيشتر از نمونه اوليه است. در نهايت اثر تغيير ساير پارامترهاي هندسي ساختار بهينهشده از جمله: ضخامت ورقها، زاويه خطوط مورب هستهها و دامنه موج هستهها بر روي جذب انرژي مخصوص و بيشينه نيرويي كه ساختار تحمل ميكند، به صورت عددي و به كمك مدلسازي در نرمافزار ABAQUS بررسي شد.
Thesis summary

چندلايه هاي فلز_الياف (FMLs) چندلايه هاي تركيبي هستند كه از ورق هاي فلزي نازك ساخته شده اند و توسط لايه هاي نازك الياف_رزين مياني به يكديگر متصل مي شوند. بر اساس نوع ساختار، چندلايه اف-ام-ال مقاومت در برابر ضربه عالي، مقاومت در برابر شعله، سختي بالا و تحمل آسيب خوب و غيره، از خود ارائه مي دهد. در اين رساله، خصوصيات كششي نمونه هاي تخت و موج دار اف_ام_ال و خصوصيات خمشي پانل هاي ساندويچي با روكش و هسته ي موج دار ذوزنقه اي شكل ساخته شده با اين مواد، ابتدا به صورت تجربي و سپس بر پايه روش اجزاء محدود و تحليلي، مورد بررسي قرار مي گيرند. اف-ام-ال ساخته شده از جنس آلومينيوم 3105 و الياف شيشه بافته شده است. آزمايش كشش انجام شده بر روي نمونه هاي تخت اف-ام-ال بر اساس استاندارد D3039، رفتار الاستيك تا حدودي غيرخطي مانند مواد ترد را به نمايش گذاشته است. از آزمايش كشش انجام شده بر روي نمونه-هاي موج دار اف-ام-ال، در نمودار نيرو-جابه جايي حاصل، رفتار الاستو-پلاستيك ماده به دليل شكل هندسي و خصوصيات مواد سازنده نمونه مشاهده شده است. در ابتدا، نيروي اعمالي منجر به تغييرشكل نمونه در حين كشش، به خصوص چرخش در نواحي گوشه هاي سلول موج دار مي شود و رفتار الاستيك از خود به نمايش مي گذارد. سپس با پيشرفت خرابي و ايجاد تورق در لايه هاي ماده مركب و جدايش لايه ها بر اثر تغييرشكل نمونه و قرار گرفتن در معرض كشش خالص بعد از صاف شدن كامل نمونه موج دار، تغيير شيب شديدي رخ مي دهد. رفتار اف-ام-ال در آزمايش خمش سه نقطه مطابق با استاندارد C393بر روي پانل هاي ساندويچي بررسي شده است. شبيه سازي عددي با استفاده از نرم افزار آباكوس انجام شده است و بررسي تحليلي خصوصيات كششي و خمشي به شيوه تحليلي با كمك كدنويسي در نرم افزار متلب انجام شده است. نتايج به دست آمده از تطابق قابل قبولي با نتايج تجربي برخوردار است. در ادامه بهينه سازي پارامترهاي هندسي پانل هاي ساندويچي اف-ام-ال برپايه الگوريتم ژنتيك انجام گرفته است و با لحاظ نمودن قيودي نظير جرم و طول ثابت، بهبود خصوصيات خمشي و كششي پانل در قالب مسائل تك هدفه و چندهدفه حاصل شده است.
Thesis summary

-
Thesis summary

هيدروژل ها مواد پليمري هوشمند هستند كه در تماس با سيال تحت تحريك هاي مختلف فيزيكي و شيمايي تغييرشكل هاي بزرگ مي دهند بر اساس اين ويژگي اين مواد به عنوان سنسور و عملگر مورد استفاده قرار مي گيرند. در اين رساله رفتار تورمي يك پوسته و يك ميكروتير مدرج (FGM) هيدروژلي با دو روش تحليلي و عددي مورد مطالعه قرار گرفته است. چگالي پيوندهاي عرضي در پوسته در جهت شعاعي و در ميكروتير در جهت ضخامت به صورت گرادياني توزيع شده است.ابتدا مدل تحليلي براي پوسته و ميكروتير ارائه و حل شده است سپس حل اجزاي محدود براي هيدروژل مدرج (FGM) مورد مطالعه با نوشتن سابروتين براي معرفي خواص ماده در نرم افزار Abaqus انجام شده است. براي اين منظور هيدروژل مدرج (FGM) مورد بررسي در حالت ميكروشير، به صورت پوسته چند لايه با خواص گسسته مدل شده است و در حالت ميكروتير نيز ميكروتير نيز به همين صورت در راستاي ضخامت لايه لايه شده است. تطابق خوب بين نتايج حل تحليلي و حل عددي كاملاً مشخص است كه حل تحليلي انجام شده را تاييد مي كند. از جمله كاربردهاي ديگر اين مواد مي توان به مسائل مربوط به ميكروسيال ها اشاره كرد كه در آن برهم كنش بين سازه و سيال از اهميت بالايي برخوردار است. از طرفي استفاده از مواد مدرج نيز با توجه به مزاياي آن ها اهميت بسزايي دارد. در اين پايان نامه علاوه بر حل تحليلي و عددي ميكروشير و ميكروتير، شبيه سازي با در نظر گرفتن برهم كنش سيال و سازه مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين راستا، ابتدا ابزار عددي مناسب براي تحليل اجزامحدود آن ها توسعه داده شده است كه پس از صحه سنجي براي استفاده در روند شبيه سازي برهم كنش سيال و سازه مورد استفاده قرار گرفته است. براي بررسي اهميت مدرج نمودن اين ميكروشيرها و ميكروتيرها، حالت هاي توزيع خطي و نمايي تراكم پيوندهاي عرضي و حالت هاي حدي همگن نيز بررسي شده اند. همچنين رفتار اين ميكروشيرها بدون درنظر گرفتن برهم كنش سيال و جامد نيز شبيه سازي شده است. نتايج به دست آمده حاكي از آن است كه اثرات برهم كنش سازه و سيال حائز اهميت بوده و تاثيرات قابل توجهي بر پارامترهاي ميكروشير و ميكروتير به خصوص دماي بسته شدن و دبي سيال عبوري از آن دارند.
Thesis summary

-
Thesis summary

چكيده: اتصالات مورد استفاده در انواع ماشين آلات و مكانيزم ها بسيار متنوع است. يكي از انواع پركاربرد اتصالات، اتصالات چسبي است كه با توجه به ويژگي هاي خاص خود به ويژه در صنايع هوا فضا و كشتي سازي كاربرد بسيار زيادي دارد. استفاده از اين اتصالات در مواقعي كه امكان استفاده از ساير انواع اتصالات مانند جوشكاري وجود ندارد، راه گشا است. بنابراين نتايج اين پژوهش مي تواند مورداستفاده صنايع مختلف به خصوص صنايع هوا فضا قرار گيرد. اتصالات چسبي ازجمله روش هايي هستند كه براي استفاده در سازه هاي مكانيكي توسعه يافته اند. به كارگيري اين اتصالات به منظور دستيابي به استحكام بيشتر مي باشد. در اين پژوهش رفتار مكانيكي اتصالات چسبي با افزودن ذرات نانو اكسيد گرافن به صورت عددي و تجربي مورد مطالعه قرار گرفته و به بررسي رفتار مكانيكي اتصالات چسبي تك لبه با اضافه نمودن ذرات نانو اكسيد گرافن پرداخته شده است، در ابتدا از چسب در سه حالت اتصال بدون ذرات نانو، اتصال با اضافه نمودن 1/0% و 3/0% وزني ذرات نانو اكسيد گرافن نمونه آزمون كشش ساخته شد و مورد آزمايش قرار گرفتند، طبق نتايج استحكام كششي نهايي نمونه در حالت اضافه نمودن 1/0% و 3/0% وزني ذرات نانو به ترتيب به ميزان3 /21% و 32% افزايش يافتند. همچنين مدول يانگ نمونه هاي آزمون كشش در حالت 1/0% و 3/0% وزني به ترتيب به ميزان 4/25% و 3/24% افزايش داشتند كه بيشترين مقدار مدول يانگ در چسب با 1/0% وزني ذرات نانو بدست آمد. تمامي اتصالات چسبي تك لبه نيز با استفاده از ورق فولاد كم كربن و چسب AD311-mokarar ساخته شدند. اتصالات ساخته شده در چند حالت مختلف از جمله، اتصال بدون ذرات نانو، اتصال با اضافه نمودن 1/0% و 3/0% وزني ذرات نانو اكسيد گرافن تهيه شدند و براي بررسي استحكام تحت آزمون كشش قرار گرفتند. تمامي حالت ها توسط نرم افزار المان محدود آباكوس به صورت دو بعدي مدل سازي شده است. طبق بررسي نتايج آزمون كشش، نيروي شكست اتصال در حالت اضافه كردن 1/0% و 3/0% وزني ذرات نانو اكسيد گرافن به چسب، به ترتيب به ميزان 55/27% و 65/35% افزايش يافت. همچنين اثر اندازه ضخامت لايه چسب و طول اتصالات بر نيروي شكست اتصالات تك لبه به صورت عددي مورد بررسي قرار گرفته است، طبق اين بررسي ها ضخامت بهينه 2/0 ميلي متر بدست آمد و مشاهده شد كه طول اتصال با استحكام آن رابطه مستقيم دارد.
Thesis summary

فوم ها به دليل رفتار همسانگرد قابليت جذب انرژي در جهات مختلف را دارند و كاربردهاي زيادي به عنوان جاذب انرژي پيدا كرده اند. در اين بين، پانل هاي ساندويچي با هسته از جنس فوم آلومينيومي به دليل خواص ويژه هسته آن (چگالي بسيار كم ، توانايي موثر در جذب انرژي، استحكام و سفتي مشخصه بالا، عايق بندي حرارتي و صوتي، ميرايي بالا و...) مورد توجه بسياري از محققين قرار گرفته اند. استفاده از اين ساختارها مستلزم بررسي پارامترهاي مختلف آن ها به خصوص هسته آنها است. يكي از پارمترهاي مهم هسته چگالي فوم مورد استفاده است. بنابراين ابتدا پانل هايي با سه درصد چگالي مختلف 4/12%، 8/19% و 97/27% و ضخامت فوم 5/15 و 33 ميلي متر و دو رويه 1 ميلي متري به صورت تجربي و عددي مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به نتايج به دست آمده، با افزايش چگالي ميزان سرعت حد افزايش مي يابد. يكي از مهمترين دلايل اين پديده اين است كه با افزايش چگالي شكل و ميزان آسيب در صفحه پشتي تغيير كرده و عمدتا نوع آسيب پتالينگ مي-باشد. دليل اصلي تفاوت آسيب ها به خاطر تشكيل پلاگ بزرگتر در چگالي هاي بالاتر بوده است. يكي ديگر از پارامترهاي مهم، چندلايه اي كردن هسته از جنس فوم آلومينيوم و تغييرات تدريجي چگالي لايه ها است كه مي تواند بر روي خواص بالستيكي پانل تاثيرگذار باشد. در اين تحقيق رفتار پانل در بارگذاري ضربه اي در حالتي كه چگالي لايه هابه صورت افزايشي و كاهشي در برابر برخورد پرتابه باشد، مورد بررسي قرار گرفته و سرعت حد آنها به صورت تجربي و عددي محاسبه شده است. ساختارهاي مذكور به نوعي انتخاب شده است كه ابعاد و وزن كلي پانل ثابت بماند تا بتوان تاثير لايه لايه كردن ساختار و همچنين كاهشي يا افزايشي بودن چگالي لايه ها را بر روي جذب انرژي و سرعت حد سازه به دست آورد. همچنين در هر حالت پانلهاي با هسته همگن نيز مورد مطالعه قرار گرفته است. فوم هايي با نسبت چگالي 6/18% براي هسته همگن يك لايه، دو نسبت چگالي 2/13% و 25% براي هسته دو لايه و سه نسبت چگالي 4/10% و 8/18% و 7/26% براي هسته سه لايه استفاده گرديد. همچنين دو نوع پرتابه سر تخت و سر كروي در تست نفوذ استفاده شد و در نهايت سرعت حد براي لايه چيني هاي مختلف محاسبه گرديد. بر اساس نتايج بدست آمده براي پرتابه سر تخت بيشترين سرعت حد به ترتيب براي نمونه دو لايه صعودي، سه لايه صعودي، سه لايه نزولي،
Thesis summary

سازه هاي ساندويچي ميتوانند در ابعاد و وزن هاي مختلفي تهيه شوند كه در اين مقاله هدف بررسي ساختار مختلف ساندويچي تحت شرايط يكسان سازي شده ابعادي و وزني مي باشد. شرايط ابعادي به سادگي در اين ساختارها قابل اعمال هستند ولي شرايط وزني با تعريف كردن وزن نسبي براي هر سلول موج دار در هسته ها قابل اجرا مي باشند. در اين مقاله يك ساختار پنج لايه متقاطع كه داراي دو صفحه رويي و سه هسته موج دار مي باشد، مورد مطالعه خمشي قرار مي گيرد تا تاثير وزن در رفتار اين نوع سازه ها بررسي شود. ابتدا ساختارهاي مختلف ساندويچي توسط نرم افزار ABAQUS تا ناحيه الاستيك مورد مدل سازي قرار گرفته و سپس صحت اين بررسي ها با مقايسه نتايج تجربي ارزيابي مي گردد. بهينه سازي در ساختار ساندويچي بر اساس تغيير در هندسه منافذ هسته هاي مركزي و يا عدم تغيير آن ها قابل اجرا مي باشد. اگر سازه هاي ساندويچي در حالتي كه هسته هاي مركزي سازه هاي مختلف سانديچي مطابق شرايط هندسي هسته هاي سازه ساندويچي اوليه مورد آزمايش قرارگيرند در اين صورت سه حالت اختلاف فاز بين هسته هاي خارجي، تغيير جهت گيري بين هسته هاي مركزي و يا توزيع ضخامت رويه ها در بين هسته هاي مركزي مي تواند مورد توجه واقع شوند. اين تحقيقات نشان مي دهد كه اختلاف فاز بين هسته هاي خارجي در استحكام خمشي سازه تاثير كمي دارند و بهينه سازي بر مبناي آن معقول نمي باشد. در حالتي كه سازه ساندويچي هفت لايه با توزيع ضخامت رويه ها تحت وزن يكسان با سازه پنج لايه، آزمايش شوند آنگاه در جهت قرارگيري 0/90/0 لزوما سازه ساندويچي هفت لايه كاركرد مطلوب تري پيدا نمي كند و در واقع تحت اين شرايط جاذب انرژي سازه پنج لايه بهتر مي گردد. بررسي ديگر كه درخصوص طريقه جهت گيري بين هسته ها مي باشد، ثابت مي كند، ساختاري كه در آن مقاومت خمشي هسته هاي خارجي لحاظ گردد به علت شرايط تاثيرگذاري بيشتر كه نسبت به هسته داخلي دارا هستند، سبب رفتار بهينه تري در ساختار نهايي مي گردند. بهينه سازي براساس بررسي تغيير هندسي منافذ ذوزنقه اي شكل توسط نرم افزار MATLAB و به كمك الگوريتم ژنتيك صورت مي گيرد. در اين مطالعات صورت گرفته، تاثير قيد وزن مشهود مي باشد و درواقع سازه ساندويچي بهينه سازي شده تحت تنها قيد ابعادي داراي حدودا 20 درصد بهبود مقاومت خمشي نسبت به سازه ساندويچي بهينه شده تحت قيد وزني و ابعادي دارا مي باشد
Thesis summary

هيدروژل ها در دسته مواد نرم قرار مي گيرند كه توانايي تغيير فرم زياد در واكنش به نيروهاي كم را دارند. در فاز اول اين پژوهش، كارايي انواع مختلف ميكروشيرهاي ساخته شده بر اساس ميكرو-لوله هيدروژلي حساس به pH روكش شده بر روي ميله صلب با استفاده از آناليز تعامل جامد و سيال (FSI) موردمطالعه قرار گرفت. براي اين منظور، يك حل تحليلي براي تورم همگن ميكرو-لوله مقيد معرفي گرديد كه براي صحت سنجي حل عددي مورداستفاده قرار گرفت. سپس يك ميكروشير شامل يك ميكرو-لوله هيدروژلي در فشار سيال ورودي و pH مختلف موردبررسي قرار گرفت. سپس، الگوهاي مختلف براي شناسايي تأثير الگوها بر روي رفتار ميكروشيرها معرفي گرديد. فشار نشتي شيرها براي هر يك از الگوها موردبررسي قرار گرفت. آناليز FSI براي طراحي دقيق دستگاه هاي ميكرو سيالاتي پيشنهاد مي گردد. اخيراً دولايه هاي هيدروژلي به طور گسترده اي در ساخت حسگر و عملگرهاي نرم مورداستفاده قرار مي گيرند. در فاز دوم پژوهش، يك مدل تحليلي براي حل خميدگي ناشي از تورم يك لايه هيدروژلي حساس به pH چسبيده به يك لايه الاستومري موردبررسي قرار گرفت. تانسور گراديان تغييرشكل، بدون در نظر گرفتن حالت مياني، براي نگاشت حالت اوليه به حالت نهايي تعريف شد. يك تابع نمايي با چهار ثابت براي تعريف تغييرشكل لايه هيدروژلي پيشنهاد گرديد. روش معرفي شده منجر به شش معادله با شش مجهول مي شود كه به وسيله روش هاي عددي قابل حل است. به عنوان مطالعه موردي، اين روش براي حل خميدگي ناشي از تورم دولايه هاي با پارامترهاي مختلف مورداستفاده قرار گرفت. نتايج حل تحليلي تطابق خوبي با نتايج المان محدود دارد كه نشان از دقيق بودن روش ارائه شده است.
Thesis summary

در اين پايان نامه رفتار تيرهاي لايه اي ساخته شده از هيدروژل هاي هوشمند حساس به دما، بررسي مي شود. براي اين كار ابتدا مدلي تعادلي براي هيدروژل هاي حساس به دما معرفي مي شود كه رفتار پيوسته و پايداري به خصوص در نزديكي دماي گذار دارد. سپس، با استفاده از مدل معرفي شده و روش هاي اجزا محدود ، تير دولايه ساخته شده از هيدروژل حساس به دما مدل سازي مي شود. اين تير دولايه از يك لايه هيدروژل هوشمند حساس به دما و يك لايه تراكم ناپذير الاستمر تشكيل مي شود. در ادامه، با اصلاح فرضيات روش هاي تحليلي ارائه شده در ادبيات براي تيرهاي لايه اي، يك روش تحليلي و تقريبي براي توصيف رفتار تيرهاي دولايه ساخته شده از هيدروژل حساس به دما ارائه و با نتايج حاصل از روش اجزا محدود صحه گذاري مي شود. سپس، روش تحليلي دقيق تري براي توصيف رفتار تيرهاي دولايه هيدروژلي در شرايط گوناگون دمايي ارائه مي شود. همچنين تير دولايه و تأثير متغيرهاي هندسي و جنس مواد تشكيل دهنده ي آن، در شرايط گوناگون دمايي بررسي مي شود. در گام بعد با توسعه روش مورداستفاده براي تيرهاي دولايه هيدروژلي، روشي تحليلي براي توصيف رفتار تيرهاي سه لايه ساخته شده از هيدروژل هاي هوشمند حساس به دما پيشنهاد مي شود. در اين روش تيرهاي سه لايه از دولايه هيدروژل با خواص تورمي متفاوت و يك لايه تراكم ناپذير الاستمر در وسط، شكيل مي شوند. جنس هيدروژل هاي به كاررفته در اين تيرهاي سه لايه به گونه اي انتخاب مي شوند كه تيرها داراي توانايي پاسخ گويي به افزايش و كاهش دما از يك مقدار مرجع مي باشند. در اين مرحله نيز مدل اجزا محدود تيرهاي سه لايه توسعه داده مي شود و براي صحه گذاري نتايج حاصل از روش تحليلي پيشنهادشده، مورداستفاده قرار مي گيرد.
Thesis summary

مدلسازي انتشار امواج يكي از موضوعات تحقيقاتي مهم در طول دهه هاي اخير بوده است كه در شناسايي ساختار دروني زمين، مكان يابي چشمه هاي آب زيرزميني و هم چنين اكتشاف منابع نفت و گاز مورد استفاده قرار مي-گيرد. يكي از روش هاي مطالعات ژئوفيزيكي، روش لرزه اي مي باشد. در اين روش با توليد امواج طولي يا عرضي از طريق انفجار مواد منفجره يا پرتاب ارتعاش كننده هاي مكانيكي و تحليل امواج بازگشتي به بررسي ساختار درون زمين و كاوش هاي لرزه اي مي پردازند. بدين صورت در مورد نوع وجنس سنگ موجود در اعماق زمين ، ويژگي هاي سيال موجود در زمين، هندسه ي كنارهم قرارگرفتن فازهاي مختلف جامد و سيال، عمق انواع مختلف سنگ ها، مكان تجمع سيال و... اطلاعات جامعي حاصل مي شود. هدف از اين پروژه حل عددي انتشار موج در محيط متخلخل حاوي سيال با استفاده از روش المان طيفي مي باشد. در سال هاي اخير، روش المان طيفي به علت دقت و انعطاف پذيري بالا در افزايش تعداد نقاط گرهي و هم چنين كوچك كردن طول المان به شدت مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. تفاوت اين روش با روش المان محدود مرسوم در مرتبه چندجمله اي هاي مورد استفاده براي تابع درون ياب و هم چنين شيوه انتگرال گيري مي باشد. مسئله انتشار موج در محيط آكوستيك، الاستيك و متخلخل، يكي از مسائل نسبتاً ساده مهندسي و حل شده در دنيا است. پيچيدگي و مشكل اصلي اين مسئله در كاربردهاي مختلف لرزه شناسي اكتشافي نفت، بزرگ بودن ابعاد هندسي مدل و در نتيجه بالا بودن درجه آزادي مسئله در حل عددي آن است كه منجر به هزينه محاسباتي بسيار بالا مي شود. در اين پايان نامه، علاوه بر بررسي كامل مسئله از جنبه نظري، راهكارهاي بهينه براي حل اين مشكل بررسي خواهد شد. هم چنين، فرمول بندي جديدي براي محاسبه اثر مرز جاذب در تحليل انتشار موج در محيط نيمه بينهايت ارائه شده است. هم چنين، روند خاصي براي گسسته سازي مكاني معادلات انتشار موج در محيط متخلخل ارائه شده است. پس از اعتبارسنجي نتايج اين پژوهش با نتايج موجود، مثال هايي از مدل واقعي زمين بررسي شده است.
Thesis summary