این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۷، شماره ۸، صفحات ۳۵۱-۳۵۹
عنوان فارسی تحلیل اجزا محدود برای رفتار تیر پلیمری حافظه دار تیموشنکو
چکیده فارسی مقاله در این مقاله با استفاده از یک مدل ساختاری ترمومکانیکی برای پلیمرهای حافظه‌دار، یک المان تیر از جنس پلیمر حافظه‌دار با فرضیات سینماتیکی تیموشنکو ارائه شده است. نیاز به المان تیر تیموشنکو از آن جایی پررنگ تر می‌شود، که با توجه به سفتی نسبتا پایین پلیمرهای حافظه‌دار، بایستی از تیرهای نسبتا ضخیم در فرآیند طراحی این سازه های هوشمند بهره برد. در فرآیندهای طراحی و بهینه سازی این سازه‌ها که نیازمند تعداد دفعات تحلیل متعدد می‌باشد، نمی‌توان به تحلیل‌های سه‌بعدی که به مقدار قابل توجهی زمان بر هستند تکیه کرد. به منظور صحه‌گذاری فرمولبندی استخراج شده، نتایج عددی این مدل‌سازی با نتایج مدل‌سازی سه‌بعدی اجزا محدود که توسط همین نویسندگان قبلا منتشر شده است، مقایسه شده و بر این اساس، اثر پارامترهای مختلف ماده و بارگذاری شامل کسر حجمی بخش سخت، تاثیر اعمال نیروی مکانیکی در مرحله گرم کردن و ضریب ویسکوزیته فاز لاستیکی و غیره بر روی رفتار ترمومکانیکی یک تیر I-شکل کوتاه مورد بررسی قرار گرفته است. به عنوان نمونه حداکثر خطای خیز تیر در یکی از مثال‌های حل شده، برای تیر اویلر-برنولی 7.3 درصد و برای تیر تیموشنکو 1.5 درصد نسبت به حل سه بعدی می‌باشد. بدیهی است هر چه ضخامت تیر بیشتر و یا تیر کوتاه‌تر باشد، خطای تیر اویلر-برنولی بیشتر خواهد بود. المان تیر ارائه شده در این مقاله می‌تواند جایگزینی سریع و قابل اعتماد برای مدل‌سازی‌های سه‌بعدی با هزینه محاسباتی و پیچیدگی زیاد، به منظور شبیه‌سازی سازه‌های تقویت شده با پلیمرهای حافظه‌دار و همچنین بررسی اثر تغییر پارامترهای هندسی و مادی این سازه‌ها، باشد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله پلیمر حافظه‌دار، تیر تیموشنکو، المان محدود،
عنوان انگلیسی A finite element analysis for shape memory polymer Timoshenko beams
چکیده انگلیسی مقاله In this paper, employing a thermomechanical constitutive model for shape memory polymers (SMP), a beam element made of SMPs is presented based on the kinematic assumptions of Timoshenko beam theory. Considering the low stiffness of SMPs, the necessity for developing a Timoshenko beam element becomes more prominent. This is due to the fact that relatively thicker beams are required in the design procedure of smart structures. Furthermore, in the design and optimization process of these structures which involves a large number of simulations, we cannot rely only on the time consuming 3D finite element (FE) analyses. In order to properly validate the developed formulations, the numeric results of the present work are compared with those of 3D finite element results of the same authors, previously available in the literature. The parametric study on the material parameters e.g., hard segment volume fraction, viscosity coefficient of different phases, and the external force applied on the structure (during the recovery stage) are conducted on the thermomechanical response of a short I-shape SMP beam. For instance, the maximum beam deflection error in one of the studied examples for the Euler-Bernoulli beam theory is 7.3%, while for the Timoshenko beam theory, is 1.5% with respect to the 3D FE solution. It is noted that for thicker or shorter beams, the error of the Euler-Bernoulli beam theory even more increases. The proposed beam element in this work, could be a fast and reliable tool for modeling 3D computationally expensive simulations.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Shape memory polymer, Timoshenko Beam, Finite element method
نویسندگان مقاله امیر حسین اسکندری | amir hossein
دانشکده مکانیک دانشگاه تهران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تهران (Tehran university)

مصطفی باغانی |
دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تهران (Tehran university)

مجید بنی اسدی |
دانشگاه تهران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تهران (Tehran university)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_17287_e5ed81a5cdd55093cdd7c5e399d49c99.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-423110.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات