جناب آقای مهندس علیرضا استادرحیمی دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران، از رساله خود با عنوان « بررسی تئوری و تجربی رفتار پادخمش تیر-ستون های آلیاژحافظه دار » به راهنمایی آقای دکتر طاهری در روز چهارشنبه 19 آبان 1400 ساعت 12:30 به صورت مجازی دفاع خواهد نمود.
استاد راهنما: دکتر فتح اله طاهری بهروز
اساتید مشاور:
اساتید داور داخلی:
اساتید داور خارجی:
چکيده رساله:
آلياژهاي حافظه دار به دليل دو ويژگي منحصر به فرد پديده حافظه شکلی و سوپرالاستيسیته، طيف وسيعي از تحقيقات و كاربردهاي نوين را به خود اختصاص داده‌اند. از جمله این كاربردهاي نوین، استفاده در بارگذاری های تحت نیروهای خمشی و کنترل رفتار کمانش و همچنين افزايش ظرفیت تحمل نیرو در پایداری سازه‌ها می‌باشد. یکی از پرکاربردترین سازه‌هایی که تحت حوزه تنش‌های خمشی و فشاری قرار دارد، سازه تیر- ستون می‌باشد. به همین منظور استفاده از آلیاژهای حافظه دار در این نوع سازه به سبب تأخیر در بروز پدیده کمانش، عمدتاً به دو صورت مورد توجه واقع شده است. اول آنکه المانی از قبیل سیم یا فنر در سازه مورد استفاده قرار می‌گیرد. دومین نوع کاربرد، آن است که خود سازه از جنس آلیاژ حافظه دار باشد. در کاربرد اول، اکثراً استفاده از ویژگی حافظه شکلی آلیاژ اهمیت می‌یابد که با اعمال حرارت یا جریان الکتریکی ناپایداری به تأخیر می‌افتد. همچنین در نوع دوم کاربرد استفاده از ویژگی سوپر الاستیسیته بیشتر به دلیل وجود نیروهای بازیافتی مورد توجه قرارگرفته است و کمتر از ویژگی حافظه شکلی استفاده می‌شود که این محدودیت عمدتاً به دلیل نیازمند بودن ویژگی حافظه شکلی به اعمال حرارت است. اما می‌توان آلیاژ حافظه دار را تحت پدیده حافظه شکلی بدون اعمال حرارت به‌گونه‌ای آماده سازی نمود که با اعمال فشار نه تنها سازه کمانش نیابد بلکه سازه پایدارتر نیز گردد که این رفتار به پدیده پادخمشی شناخته می شود.
لذا هدف اصلی از این پژوهش، مدلسازی تحلیلی رفتار پادخمشی تیر- ستون‌های آلیاژ حافظه‌دار می‌باشد. در این بررسی ستون دارای انحنای اولیه تحت نیروی محوری فشاری قرار گرفته و با اعمال نیرو رفته رفته از خیز جانبی آن کاسته می‌شود و در نهایت سازه صاف می‌گردد. به منظور مطالعه بازگشت خیز جانبی با افزایش هر نموی از نیروی فشاری محوری، ابتدا مدلسازی تحلیلی انجام می گیرد و سپس به منظور راستی آزمایی نتایج تحلیلی مطالعات تجربی نیز صورت می‌پذیرد. بر اساس آزمون‌های مشخصه یابی، ابتدا مدل یک بعدی که قادر به توصیف رفتار نامتقارن ماده در کشش و فشار می باشد، ارائه می‌گردد. سپس معادلات حاکم بر رفتار خمش خالص تیر-ستون آلیاژ حافظه دار استخراج می شود. بر اساس حل صورت یافته، خمش عمومی برای تیر- ستون تحت بارگذاری عرضی دلخواه تعمیم پیدا می‌کند. بر اساس معادلات بدست آمده، خیز تیر در حالت بارگذاری و باربرداری براساس پارامترهای مادی و هندسی سازه تعیین می‌گردد و همچنین روابط انحنا- ممان خمشی، نیروی محوری- خیز تیر بدست آورده می‌شود. همچنین معادلات حاکم بر رفتار پدیده پادخمشی به ازاء هر نموی از بارگذاری محوری فشاری استخراج می‌شود. با توجه به مدلسازی صورت یافته، می‌توان خیز تیر در مرحله اعمال بارگذاری عرضی را بدست آورد و همچنین انحنای باقیمانده در آن را محاسبه نمود. سپس با استفاده از تئوری پادخمشی، مقدار نیروی محوری مورد نیاز در بازگشت خیز جانبی تیر نیز به صورت کاملاً تحلیلی تعیین می گردد.
واژه‌هاي كليدي: مدلسازی تحلیلی، بررسی تجربی، تیر- ستون، پدیده پاد خمشی، آلیاژ حافظه دار