تحلیل بار ضربه ای سرعت پائین روی ورق های مستطیلی با خواص تابعی (fgm) و با شرایط تکیه گاهی گیردار
چکیده
در این پایان نامه، از یک روش محاسباتی ساده بر پایه تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول و روش تحلیلی جرم و فنر برای بیان رفتار تماسی بین ضربه زننده و ورق، به منظور مطالعه ضربه سرعت پایین بر روی ورق مستطیلی ساخته شده از مواد تابعی (هدفمند) که خواص ورق به دما نیز بستگی دارد استفاده شده است. خواص مکانیکی ورق وابسته به دما است و به طور پیوسته و ملایم در طول ضخامت مطابق فرمول کسر حجمی اجزا سازنده طبق توابع تشریحی، قانون توانی یا حلقوی تغییر می کنند. نیروی تماسی بین ضربه زننده و ورق با یک سیستم دو درجه آزادی جرم و فنر مدل شده است و سرعت اولیه برخورد ضربه زننده در این مدل به نیروی تماسی تابع زمان تبدیل شده است. ورق با خواص تابعی، به صورت مستطیلی و در دو شرایط تکیه گاهی ساده و گیردار مدل سازی شده است. با استخراج معادلات حاکم بر مسئله نیروی تماسی، خیز ورق و میدان تنش و کرنش ایجاد شده در ورق محاسبه شده است. در بررسی حل معادلات حاکم بر مسئله با برنامه نویسی در محیط نرم افزار مطلب، از سری دوگانه فوریه و روش عددی رانج گاتا استفاده شده است. نتایج این مدل تحلیلی به خوبی نمودار نیروی تماسی و انحراف ورق و ضربه زننده در جهت عرضی را محاسبه می¬کند. در پایان برخی از منحنی های نیروی تماس-زمان، خیز ورق-زمان و تنش-زمان ورق تابعی ترسیم و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده برای تکیه گاه ساده با نتایج به دست آمده برای تکیه گاه گیردار مقایسه شده است و اثرات دما و انواع تغییرات خواص ماده تابعی بر نیروی تماسی، خیز، انرژی ضربه، شدت ضربه و تنش برای تکیه گاه ساده و گیردار مورد بررسی قرار گرفته است.