متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیک

با عنوان : تحلیل تیر ترمو پیزوالکتریک

در ادامه مطلب می توانید صفحات ابتدایی این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامي
واحد تهران جنوب
دانشكده تحصيلات تكميلي
“M.S.C.” پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد
مهندسي مكانيك – طراحي كاربردي
عنوان:

تحلیل تیر ترمو پیزوالکتریک

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چكيده
بررسي رفتار تيرها با لاي ه هاي پيزوالكتريك تحت اثر نيروهاي مكانيكي و حرارتي در اين رساله انجام
مي شود. براي بررسي رفتار حرارتي از معادلات ترموپيزوالكتريسيته استفاده مي شود. مدل تير استفاده شده،
مدل تير تيموشنكو است كه تغيير شكل برشي مرتبة اول مي باشد و معادلات حاكم بر حركت تير از اصول
تغييرات بدست مي آيد و از تأثير ميدانهاي مكانيكي و الكتريكي بر ميدان حرارتي صرفنظر م ي گردد . با
استفاده از حل بدست آمده، تأثير برش عرضي بر رفتار ديناميكي تير تحت بارگذاري حرارتي و مكانيكي
مورد مطالعه قرار مي گيرد و چگونگي كنترل خمش ناشي از اين بارگذاريها با استفاده اعمال ولتاژ، بررسي
مي شود.

1) فصل اول
مقدمه

تغييرات دمايي يكي از عوامل مؤثر و يا گاهي عامل اصلي در تخريب سازه هاي مهندسي مي باشد.
اعضاء جدار نازك كه بعنوان مثال در پوستة رآكتورها، ساز ههاي فضايي، توربين ها و اجزاي ديگر مكانيس مها
بكار مي روند، مستعد شكست ناشي از كمانش، خيز با دامن ههاي زياد و يا تن شهاي اضافي در اثر بارهاي
حرارتي و يا بارهاي مركب حرارتي- مكانيكي می باشند.

توسعة مواد هوشمند با اجزاي پيزوالكتريك،پتانسيل زيادي را براي استفاده در صنعت و بخصوص
در زمين ههاي فوق ايجاد نموده است. اين مواد بخاطر اثرات مستقيم و معكوسي كه دارند بهمراه خصوصيات
ذاتي و انطباقي شان قادرند خصوصيات مكانيكي و حرارتي بهتري را نشان دهند و در واقع مشكلات و مسائل
ناشي از بارهاي حرارتي و يا بارهاي مركب حرارتي- مكانيكي را تا حدودي رفع نمايند.

بخاطر طبيعت مواد پيزوالكتريك كه عمدتاً سنسور و يا محرك هستند، اين مواد براي مطالعه و
بررسي واكنش سيستم هاي گسترده، بسيار ايد هآل مي باشند. مواد پيزوالكتريك كه بوسيلة محققين براي
حس كردن و كنترل كردن چنين سيستم هايي بكار مي روند بصورت تير، ورق و پوسته هستند. مواد
پيزوالكتريك يا به سطح سازة هوشمند چسبانده مي شوند و يا درون سازة هوشمند قرار مي گيرند.

با توجه به اينكه اين مواد سبك، كم حجم، ساده، محكم و از لحاظ ابعادي كوچك هستند تعداد
زيادي از آنها را م يتوان در سازه مورد استفاده قرار داد بدون اينكه جرم سازه به ميزان قابل توجهي زياد
شود. علاوه بر اين روي خواص مكانيكي و ديناميكي سيستم پيوسته تأثير زيادي ندارد.

در زمينه مدل كردن رفتار سازه هاي پيزوالكتريك با بهره گرفتن از متد تحليلي كارهايي انجام شده
است. مثلاً لين كي رونگ و ديگران بر اساس روابط ساختاري دو بعدي مواد پيزوالكتريك، يك حل تحليلي
براي يك تير هوشمند كه توسط يك جفت محرك پيزوالكتريك تحريك شده است، ارائه داده اند. حل ارائه
شده براساس تعريف تابع تنش ” ايري” براي مواد پيزوالكتريك و تير الاستيك بنا شده است.

كارهاي قبلي اساساً در زمينة توسعة مدل هاي ساده شده براي كنترل ارتعاشات تيرها بوده است
 اين كار با توسعة ورق كلاسيك براي مشاركت اثرات پيزوالكتريك دنبال شد. در حقيقت توسعة
ورق كلاسيك منجر به تشكيل متدهاي المان محدود براي تحليل سازه هاي باهوش  با بهره گرفتن از المان هاي
 ورق و پوسته گرديد.

بطور كلي، تئوري ورق كلاسيك براي ضخامت هاي كم نتايج قابل قبولي م يدهد اما اين تئوري از
تنش هاي برشي بين لاي هاي صرفنظر م يكند و در نتيجه براي لاي ههاي ضخيم و لايه هايي كه خصوصيات غير
همگن زيادي دارند دقت خيلي كمي دارد. براي رفع اين محدوديت تئوري كلاسيك، نظريه مراتب بالاتر 3
بوجود آمد. نظرية مراتب بالاتر جايگزين نسبتاً ساده و از نظر محاسباتي مؤثرتري براي تئوري كلاسيك
ارائه مي كند كه براي بسياري از موارد مناسب مي باشد.

در همة متدهاي مشروح فوق از اثرات حرارتي چه بصورت پاسخ فعال و چه بصورت پاسخ سنسوري
در سازه هاي هوشمند صرفنظر شده بود. زمانيكه سازة پيزوالكتريك بايد در محيطي خيلي داغ يا سرد كار
كند، اثرات حرارتي مهم م يباشد. اين شرايط بالاي حرارتي ممكن است از سه طريق مجزا بر روي پاسخ
 سازة پيزوالكتريك، به شدت اثر گذار باشد:

1. توليد تنش حرارتي ناشي از اختلاف ضرايب انبساط حرارتي بين لايه هاي پيزوالكتريك و
رشته هاي مادة مركب.
2. پديدة پيروالكتريك 4 (مثلاً تغيير در جابجايي الكتريكي ناشي از كوپل رفتار مكانيكي و
حرارتي مادة پيزوالكتريك).
3. وابستگي حرارتي خصوصيات د يالكتريك، پيزوالكتريك و الاستيك.

تعداد صفحه : 86

قیمت : یازده هزار تومان

 

***

—-

:       

****         serderehi@gmail.com

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :