لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه :40
بخشی از متن مقاله
تجزیه و تحلیل ساختارهای انعطاف پذیر خطی با استفاده از شیوة اجزای محدود (FEM)
نانو مکانیک در ارتباط با سطوح اتمی و مولکولی ماده می باشد بدین معنی که ارتباط نزدیکی با فیزیک و شیمی ذره دارد . ارتباط میکرومکانیک عمدتاً با سطوح دانه‌ای و بلوری ذره می باشد. کاربرد اصلی میکرومکانیک در زمینة تکنولوژی، طراحی و ساخت مواد و ابزارهای میکرو می باشد.
مکانیک همگن ( پیوستار ) به بررسی بدنه ها در سطح ماکروسکوپی و با استفاده از الگوهای همگن می پردازد. در این الگوهای همگن ساختار میکرو به صورت همگن درآمده است.
دو قسمت قدیمی استفاده از مکانیک همگن ( پیوستار )مکانیک جامد و مواد سیال می‌باشد .شیوة اولی شامل ساختارهایی می شود که به خاطر دلایل روشن و واضحی با مواد جامد ساخته می شوند.
مکانیک محاسباتی جامد از روش علوم کاربردی استفاده می کند. در حالی که مکانیک ساختاری محاسباتی برروی استفاده های فن آوری جهت تجزیه و تحلیل و طراحی ساختارها تأکید دارد.
فیزیک چند گانه یک مورد جدیدتر می باشد .
این قسمت سیستم های مکانیکی را رد بر می گیرد که فراتر از مرزهای کلاسیک مربوط به مکانیک مواد سیال و جامد می باشند. که به عنوان مثال می توان به تأثیر متقابل ساختارها و مواد سیال اشاره کرد.
به علت تأثیر متقابل سیستم های الکترومغناطیسی ، مکانیکی و سیستم تنظیمی برروی یکدیگر ، مسائل مربوط به تغییر فاز به مانند ذوب یخ و انجماد فلز در این قسمت گنجانده می شوند.
در نهایت ، System ( سیستم ) نوع اجسام مکانیکی و نیز نوع کارکرد آنها را مشخص میکند یعنی مشخص می سازد که این مواد طبیعی هستند و یا اینکه مصنوعی می باشند و چه نوع عملکردی دارند . نمونه های از سیستم های ساخت بشر عبارتند از :
هواپیماها ، ساختمانها ، برجها و موتورها و ماشین ها و ریز ترانشه ها ، تلسکوپ های رادیویی ، اسکیت ها و آب پاش های گردان .
سیستم های بیولوژیکی به مانند یک وال ، آسیب و گوش داخلی یا یک درخت کاج وقتی از نظر بیومکانیک مورد مطالعه قرار می‌گیرند در این بخش گنجانده می شوند. چیزهای مربوطه به اختر شناسی ( نجوم ) ، زیست محیطی و جهان هستی نیز سیستم‌ها را شکل می دهند . در توسعه شاخه های مربوط به مکانیک محاسباتی ، سیستم کلی ترین مفهوم به حساب می آید. یک سیستم توسط تفکیک پذیری و تجزیه مورد بررسی قرار می‌گیرد بدین ترتیب که : رفتار سیستم از رفتار اجزای آن به همراه تأثیر متقابل بین اجزا ناشی می شود قطعات و اجزاء به اجزای کوچکتری تجزیه می‌شوند و این عمل بدین ترتیب ادامه می یابد زمانی که این فرآیند تجزیه به صورت سلسله مراتبی ادامه می یابد قطعات مستقل جهت دارا بودن رفتارهای منظم و مستقل از یکدیگر به حد کافی ساده می شوند اما تأثیر قطعات برروی یکدیگر پیچیده تر می‌شود. می توان نتیجه گرفت که یک شیوة تعادل جهت مشخص کردن محل پایان تجزیه قطعات وجود دارد .
2-1-1)استاتیک در برابر دینامیک :
مسائل مکانیک ( شیوة) همگن با توجه به اینکه تأثیرات اینرسی در نظر گرفته می شوند و یا اینکه به حساب نمی آیند. می توان به زیر شاخه های زیر تقسیم شود .
- استاتیک
مکانیک همگن( بیوستار)
دینامیک
در دینامیک ، وابستگی به زمان واقعی بایستی به طور واضح مورد توجه قرار گیرد . زیرا نیروی اینرسی به تنهایی و یا همراه با نیروی بازدارندة حرکت ارتعاشی نیاز به مشتقات زمان دارد.
مسائل در استاتیک نیز ممکن است به زمان برگردد با این حال از نیروهای اینرسی در استاتیک صرف نظر می شود . بنابراین مسایل استاتیک می تواند به دو قسمت استاتیک کامل و شبه استاتیک تقسیم بندی‌شوند. برای زمان اولیه نباید به صورت واضح مورد توجه قرار گیرد.
با این حال هر زمان مهم به مانند زمان مربوط به شاخص ترتیب عکس العمل لازم است که در نظر گرفته شود . در مسائل مربوط به شبه استاتیک به مانند : استقرار پایه ، تغییر شکل مداوم یا نیمه مداوم و آرام فلز و میزان شکل پذیری چرخه فرسودگی فلز میزان واقعی زمان مورد نیاز می باشد . با این حال در این مسائل نیز از نیروهای اینرسی صرف نظر می شود.
3-1-1) خطی در برابر غیر خطی :
طبقه بندی مسائل استاتیک که به طور خاص مربوط به این کتاب می شود عبارتند از :
خطی
(4-1)Statics( استاتیک)
غیر خطی
بررسی تجزیه و تحلیل استاتیک خطی مربوط به مسائلی از استاتیک است که در آن مسائل در مفهوم علت و معلول ، عکس العمل ( واکنش ) به صورت خطی است .
برای نمونه : وقتی نیروهای مورد استفاده دو برابر می شوند . جابجایی و تغییر مکانها و نیز تنش های درونی دو برابر می شوند.
مسائل بیرون از این محدوده به عنوان غیر خطی طبقه بندی می شوند
یک ذره محدود به چه شباهت دارد ؟
4-1-1) شیوه های جداسازی
در طبق بندی نمایی مکانیک پیوستار استاتیک ( CSM)، بررسی استاتیک بر پایه شیوه جداسازی می باشد که به وسیله این روش یک الگوی پیوستار بسیار دقیق در فضا به صورت ناپیوستار در می آید به عبارتی دیگر این مدل پیوستار با شمار محدودی از حداقل متغیرهای مستقل مانند فشار و گرما ، تبدیل به یک مدل ناپیوسته می شود .
شیوه جداسازی فضایی ( مکانی ) :
(FEM) ذره محدود
(BEM) ذره مرزی
(FDM) تفاوت محدود
(FVM) حجم محدود طیفی
در مسائل خطی مربوط به CSM ، شیوه های ذره محدود به طور متداول شیوه غالب در جداسازی فضا (مکان ) می باشند. بعد از مدت زمانی که سپری می شود جداسازی های فضایی از نوع ذره محدود می باشد با این حال به گستردگی شیوه تفاوت محدود (FDM)نمی باشد . برای مسائل غیر خطی ، کنترل و تسلط شیوه های ذره محدود بسیار عظیم می باشد. شیوه های تفاوت محدود فضایی در مکانیک ساختاری و مواد جامد تقریباً در عمل مورد استفاده قرار نمی گیرند. با این وجود ،شیوه های جداسازی از نوع تفاوت محدود برای مکانیک مواد سیال مهم محسوب می شوند.
شیوه های حجم محدود که به طور مستقیم مربوط به جداسازی قوانین بقا می باشند.
در مسائل دشوار مربوط به مکانیک مواد سیال مثل دینامیک بالای گاز رینم (Re) مهم هستند.
شیوه های طیفی بر پایه تغییرات و دگرگونیهایی است که باعث تبدیل ابعاد زمانی و مکانی نقشه به مکانهایی می شود که در این مکانها ( فضاها ) مسئله با سهولت بیشتری قابل حل می باشد که از این فضاها می توان به محدودة بسامد یا فرکانس اشاره کرد.
شیوه جدیدتر جداسازی فضایی ( مکانی ) شیوه های شبکة باز می باشند.
این شیوه ها ، تکنیک ها و ابزار روشهای ذره محدود به مانند ترکیب و فرمول بندی متفاوت را باخصوصیات روشی تفاوت محدود مثل تقویت غیر موضعی ( محلی ) ترکیب می کنند.
5-1-1) شکلهای متفاوت FEM:
اصطلاح شیوه ذره محدود طیف گسترده‌ای از تکنیکهایی که ویژگیهای مشترک بیان شده در 3-1 و 4-1 را شامل می شوند مشخص می کند.
دوطبقه بندی فرعی که متناسب با استفاده های مناسب برای مکانیک ساختاری می باشند . عبارتند از :
*** متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است ***
دانلود مقاله کامل درباره تجزیه و تحلیل ساختارهای انعطاف پذیر خطی با استفاده از شیوة اجزای محدود (FEM)