جناب آقای مهندس اسماعیل اسدی دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران، از رساله خود با عنوان « مدلسازی دینامیکی اثر تماس در اتصالات فلنجی پیچی »‏‎ ‎به راهنمایی جناب آقای دکتر روح الله طالبی در تاریخ 1405/04/24 ساعت 13:00 دفاع خواهد نمود‎.

استاد راهنما: دکتر روح الله طالبی

استاد مشاور: دکتر مصطفی طالبی 

اساتید داور داخلی: دکتر کامران دانشجو / دکتر مجید رجبی

اساتید داور خارجی: دکتر عقیل یوسفی کما / دکتر سعید شکراللهی

بطور کلی اتصالات مکانیکی اغلب بعلت میکرولغزش ها با ابعاد میکرون در ناحیه تماس اتصال و رفتارهای هیسترزیس، موجب اتلاف انرژی می‌شوند. در این پژوهش روشی نوین برای مدل‌سازی سطح تماس در فلنج‌های پیچ‌شده ارائه می‌شود. در بسیاری از تحقیقات پیشین پیرامون رفتار ارتعاشی سازه‌های دارای اتصالات پیچی، تنها نواحی مجاور گل پیچ که عموماً تحت عنوان ناحیه تحت تاثیر پیچ شناخته می‌شوند، برای اثرات اصطکاک و تماس در نظر گرفته شده‌اند. با این حال، در سازه‌هایی نظیر صفحات فلنج‌دار پیچ‌شده، نواحی دیگری نیز خارج از این محدوده می‌توانند وارد تماس شده و به‌طور قابل ملاحظه‌ای بر سختی و میرایی سازه تأثیرگذار باشند و در نتیجه پاسخ ارتعاشی سیستم را تحت تأثیر قرار دهند. علاوه بر این، مدل‌سازی اثر اتصالات پیچی به کمک فنرهای متمرکز (حتی با توابع پیوسته) قادر به درنظر گرفتن پدیده های لغزش موضعی و هم‌زمانی رفتارهای چسبندگی، لغزش و جدایش در نقاط مختلف سطح تماس نیست.
در این مطالعه، ابتدا معادلات حاکم بر صفحات فلنج‌دار بر اساس نظریه تغییر شکل برشی مرتبه اول (FSDT) استخراج شده و کوپل بین صفحات با استفاده از فنرهای مصنوعی خطی و دورانی مدلسازی گردیده است. سپس یک رویکرد نوین برای مدل‌سازی تماس در سطوح فلنج دار توسعه داده شده که در آن از المان‌های جنکینز توزیع‌شده با خواص متغیر مکانی به منظور بازنمایی دقیق مکانیک تماس استفاده می‌شود. معادلات حرکت با بهره‌گیری از روش ریلی-ریتز فرموله و حل شده و پاسخ‌های غیرخطی گذرا و ماندگار در حوزه زمان، با در نظر گرفتن تغییرشکل‌های اولیه ناشی از پیش‌بار پیچ، از طریق روش غیرخطی نیومارک-بتا همراه با تکرارهای نیوتن-رافسون برای اجابت همگرایی به دست آمده‌اند. نتایج حاصله، نشان‌دهنده تطابق بسیار خوب با داده‌های موجود در تحقیقات پیشین، شبیه‌سازی‌های دینامیکی دقیق اجزای محدود و تست های مودال تجربی انجام‌شده در این پژوهش است. همچنین، تأثیر پارامترهای کلیدی شامل مقدار پیش‌بار پیچ، دامنه نیرو و فرکانس نیروی تحریک بررسی شده و نتایج تحت تحریک‌های ضربه و هارمونیک مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین اثرات پارامترهای ذکر شده بر منحنی های هیسترزیس پاسخ نیز بررسی گردیده است.

کلمات کلیدی:

اتصال فلنجی پیچ‌شده، ارتعاشات غیرخطی، تماس اصطکاکی، المان‌های توزیع‌شده جنکینز، چسبندگی-لغزش-جدایش