مقاله تجزیه و تحلیل ساختارهای انعطاف پذیر خطی

این مقاله با فرمت Word بوده و قابل ویرایش است همچنین آماده پرینت می باشد

موضوع : دانلود مقاله تجزیه و تحلیل ساختارهای انعطاف پذیر خطی با استفاده از شیوه اجزای محدود fem

اين كتاب مقدمه‌اي جهت تجزيه و تحليل ساختارهاي انعطاف پذير خطي با استفاده از شيوة اجزاي محدود FEM مي باشد  اين فصل به بررسي و شرح كلي از اينكه اجزاي مجدود چه مي باشند مي پردازد مكانيك تئوري مربوط به قوانين  و اصول بنيادين است كه به خاطر ارزش علمي واقعي آن مورد مطالعه قرار مي گيردمكانيك عملي باعث انتقال اين دانش تئوري در جهت استفاده‌هاي مهندسي و عملي از آن مي شود  از اين دانش تئوري به خصوص در جهت ساخت الگوهاي بسيار دقيق از پديده هاي فيزيكي استفاده مي شود مكانيك محاسباتي مشكلات خاصي را با استفاده از شبيه سازي توسط شيوه هاي عددي  شمارشي  كه برروي كامپيوترهاي ديجيتال اجرا مي شوند حل مي كند  تذكر 1-1 از رياضيدانان  شخصي كه به جستجوي راه حل هايي در مورد مشكلات مشخص شده مي پردازد مي تواند شيوة كار خود را به مكانيك محاسباتي محدود كند  كسي كه به جستجوي مشكلاتي مي پردازد كه متناسب با راه حل هاي ارائه شده     مي باشند به تعيين مكانيك عملي مي پردازد و شخصي كه مي تواند وجود مشكلات و راه حل ها را به اثبات برساند مي تواند مكانيك تئوري را توصيف كند

نانو مكانيك در ارتباط با سطوح  اتمي و مولكولي ماده مي باشد بدين معني كه ارتباط نزديكي با فيزيك و شيمي ذره دارد  ارتباط ميكرومكانيك عمدتاً با سطوح دانه‌اي و بلوري ذره مي باشد كاربرد اصلي ميكرومكانيك در زمينة تكنولوژي طراحي و ساخت مواد و ابزارهاي ميكرو مي باشد مكانيك همگن  پيوستار  به بررسي بدنه ها در سطح ماكروسكوپي و با استفاده از الگوهاي همگن مي پردازد در اين الگوهاي همگن ساختار ميكرو به صورت همگن درآمده است دو قسمت قديمي استفاده از مكانيك همگن  پيوستار ‌مكانيك جامد و مواد سيال مي‌باشد شيوة اولي شامل ساختارهايي مي شود كه به خاطر دلايل روشن و واضحي با مواد جامد ساخته مي شوند

 مكانيك محاسباتي جامد از روش علوم كاربردي استفاده مي كند در حالي كه مكانيك ساختاري محاسباتي برروي استفاده هاي فن آوري جهت تجزيه و تحليل و طراحي ساختارها تأكيد دارد فيزيك چند گانه يك مورد جديدتر مي باشد اين قسمت سيستم هاي مكانيكي را رد بر مي گيرد كه فراتر از مرزهاي كلاسيك مربوط به مكانيك مواد سيال و جامد مي باشند كه به عنوان مثال مي توان به تأثير متقابل ساختارها و مواد سيال اشاره كرد به علت تأثير متقابل سيستم هاي الكترومغناطيسي  مكانيكي و سيستم تنظيمي برروي يكديگر  مسائل مربوط به تغيير فاز به مانند ذوب يخ و انجماد فلز در اين قسمت گنجانده مي شوند در نهايت System  سيستم  نوع اجسام مكانيكي و نيز نوع كاركرد آنها را مشخص ميكند يعني مشخص مي سازد كه اين مواد طبيعي هستند و يا اينكه مصنوعي مي باشند و چه نوع عملكردي دارند  نمونه هاي از سيستم هاي ساخت بشر عبارتند از هواپيماها  ساختمانها  برجها و موتورها و ماشين ها و ريز ترانشه ها  تلسكوپ هاي راديويي  اسكيت ها و آب پاش هاي گردان سيستم هاي بيولوژيكي به مانند يك وال  آسيب و گوش داخلي يا يك درخت كاج وقتي از نظر بيومكانيك مورد مطالعه قرار مي‌گيرند در اين بخش گنجانده مي شوند چيزهاي مربوطه به اختر شناسي  نجوم   زيست محيطي و جهان هستي نيز سيستم‌ها را شكل مي دهند  در توسعه شاخه هاي مربوط به مكانيك محاسباتي سيستم كلي ترين مفهوم به حساب مي آيد يك سيستم توسط تفكيك پذيري و تجزيه مورد بررسي قرار مي‌گيرد بدين ترتيب كه  رفتار سيستم از رفتار اجزاي آن به همراه تأثير متقابل بين اجزا ناشي مي شود قطعات و اجزاء به اجزاي كوچكتري تجزيه مي‌شوند و اين عمل بدين ترتيب ادامه مي يابد زماني كه اين فرآيند تجزيه به صورت سلسله مراتبي ادامه مي يابد قطعات مستقل جهت دارا بودن رفتارهاي منظم و مستقل از يكديگر به حد كافي ساده مي شوند اما تأثير قطعات برروي يكديگر پيچيده تر مي‌شود مي توان نتيجه گرفت كه يك شيوة تعادل جهت مشخص كردن محل پايان تجزيه قطعات وجود دارد

استاتيك در برابر ديناميك مسائل مكانيك  شيوة همگن با توجه به اينكه تأثيرات اينرسي در نظر گرفته مي شوند و يا اينكه  به حساب نمي آيند در ديناميك وابستگي به زمان واقعي بايستي به طور واضح مورد توجه قرار گيرد  زيرا نيروي اينرسي به تنهايي و يا همراه با نيروي بازدارندة حركت ارتعاشي نياز به مشتقات زمان دارد مسائل در استاتيك نيز ممكن است به زمان برگردد با اين حال از نيروهاي اينرسي در استاتيك صرف نظر مي شود  بنابراين مسايل استاتيك مي تواند به  دو قسمت استاتيك كامل و شبه استاتيك تقسيم بندي‌شوند  براي زمان اوليه نبايد به صورت واضح مورد توجه قرار گيرد

با اين حال هر زمان مهم به مانند زمان مربوط به شاخص ترتيب عكس العمل لازم است كه در نظر گرفته شود  در مسائل مربوط به شبه استاتيك به مانند  استقرار پايه  تغيير شكل مداوم يا نيمه مداوم و آرام فلز و ميزان شكل پذيري چرخه فرسودگي فلز ميزان واقعي زمان مورد نياز مي باشد  با اين حال در اين مسائل نيز از نيروهاي اينرسي صرف نظر مي شود بررسي تجزيه و تحليل استاتيك خطي مربوط به مسائلي از استاتيك است كه در آن مسائل در مفهوم علت و معلول  عكس العمل  واكنش  به صورت خطي است براي نمونه  وقتي نيروهاي مورد استفاده دو برابر مي شوند  جابجايي و تغيير مكان‌ها و نيز تنش هاي دروني دو برابر مي شوند

 در طبق بندي نمايي مكانيك پيوستار استاتيك  CSM بررسي استاتيك بر پايه شيوه جداسازي مي باشد كه به وسيله اين روش يك الگوي پيوستار بسيار دقيق در فضا به صورت ناپيوستار در مي آيد به عبارتي ديگر اين مدل پيوستار با شمار محدودي از حداقل متغيرهاي مستقل مانند فشار و گرما  تبديل به يك مدل ناپيوسته مي شود در مسائل خطي مربوط به CSM  شيوه هاي ذره محدود به طور متداول شيوه غالب در جداسازي فضا ‌مكان  مي باشند بعد از مدت زماني كه سپري مي شود جداسازي هاي فضايي از نوع ذره محدود مي باشد با اين حال به گستردگي شيوه تفاوت محدود ‌FDMنمي باشد  براي مسائل غير خطي  كنترل و تسلط شيوه هاي ذره محدود بسيار عظيم مي باشد شيوه هاي تفاوت محدود فضايي در مكانيك ساختاري و مواد جامد تقريباً در عمل مورد استفاده قرار نمي گيرند با اين وجود شيوه هاي جداسازي از نوع تفاوت محدود براي مكانيك مواد سيال مهم محسوب مي شوند شيوه هاي حجم محدود كه به طور مستقيم مربوط به جداسازي قوانين بقا مي باشند در مسائل دشوار مربوط به مكانيك مواد سيال مثل ديناميك بالاي گاز رينم ‌Re مهم هستند

تجزيه و تحليل ساختارهاي انعطاف پذير خطي با استفاده از شيوة اجزاي محدود FEM

فهرست مطالب

مكانيك

مكانيك محاسباتي

استاتيك در برابر ديناميك

Statics استاتيك

شيوه هاي جداسازي

شكلهاي متفاوت FEM

فرآيند بررسي FEM

بررسي روش جداسازي مكاني ذره محدود از لحظ علم رياضي

با جديت بيشتري Truesdell و Toupin به اين قضيه توجه كردند

توضيح فيزيكي روش FEM

ادامه آن رويه

پيشگامان اين روش

استحكام و تثبيت

رجوع به اوصل اوليه