19 نتیجه برای اجزای محدود
علی رضوانی، قدرت ا.. کرمی و محمود یعقوبی،
دوره 20، شماره 1 - ( 4-1380 )
چکیده
مهمترین عامل تهدیدکننده آمیزه‌های لاستیکی به کار رفته در تایر، گرماست. گرما موجب تخریب خواص فیزیکی و ساختمان شیمیایی آمیزه‌ها شده و دوام و پایداریشان را به میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد. تولید گرما در تایر، عمدتاً در نتیجه تغییر شکلهای ویسکوالاستیکی1 تایر و اصطکاک داخلی آن در طی حرکت غلتشی در جاده، صورت می‌پذیرد. علاوه بر آن، بخشی از گرمای تولید شده، در نتیجه اصطکاک لغزشی تایر با جاده نیز به سطح خارجی تایر منتقل می‌شود. پیش‌بینی توان تلف شده و میزان گرمازایی2 و افزایش دمای ناشی از آن، در بخشهای مختلف تایر می‌تواند در فرایند تحلیل و طراحی تایر برای شناسایی نواحی آسیب پذیر و اصلاح و بهبود ساختمان داخلی تایر مورد استفاده قرار گیرد.
در پژوهش حاضر، ابتدا داده‌های مورد نیاز تحلیل گرمایی شامل قابلیت هدایت گرمایی آمیزه‌های لاستیکی تایر، مؤلفه‌های نیروی مقاومت غلتشی3 و میزان گرمازایی ناشی از آنها تعیین شده، سپس رفتار ترمومکانیکی تایر در حرکت بر سطح جاده به عنوان یک فرایند بازگشت ناپذیر ترمومکانیکی، در حالت یکنواخت، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نهایتاً با نوشتن یک برنامه رایانه‌ای اجزای محدود، مقطع عرضی یک تایر بایاس4 سواری در حال حرکت، شبیه سازی شده و توزیع دما در بخشهای مختلف آن براورد شده است.
نتایج حاصل از پیش بینی رفتار تایر در شرایط کاری مختلف نشان می‌دهد که اجزای تاج5 و کرکس6 در مجاور ناحیه شانه، به خصوص در سرعتهای زیاد و تحت بارهای سنگین با بیشترین افزایش دما مواجه می‌شوند
سعید میرزایی، سیدمرتضی سقایئان نژاد، ولی اله طحانی و مهدی معلم،
دوره 20، شماره 2 - ( 1-1380 )
چکیده
در این مقاله یک سیستم تعلیق نافعال جدید برای خودروها ارائه می‌شود. با استفاده از قوانین میدانهای مغناطیسی، یک دمپر الکترومغناطیسی برای این سیستم تعلیق معرفی شده و با طراحی مطلوب و کارامد، نتایج آن با روشهای مکانیکی متعارف مقایسه می‌شود. در طراحی دمپر مورد نظر، خواسته‌های زیر در نظر گرفته شده است. الف) دمپر دارای ضریب میرایی بالا با دامنه تغییرات وسیع و قابل استفاده در اتومبیلها باشد ب) ابعاد فیزیکی آن به گونه‌ای باشد که با دمپرهای مکانیکی امروزی چندان مغایرتی نداشته باشد ج) با وجود حجم و وزن کم هسته آن به اشباع نرود. پس از معرفی طرح و ساخت یک نمونه از آن، نتایج شبیه سازی مدل یک چهارم خودرو با به کارگیری معادلات دینامیکی دمپر مشخص شده و با سیستمهای تعلیق نافعال و فعال مکانیکی مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد که رفتار این سیستم تعلیق نافعال نسبت به سیستمهای نافعال مکانیکی متعارف مناسبتر بوده و با افزایش جریان تحریک دمپر به سیستمهای فعال نزدیکتر می‌شود.
محمود فرزین، مهدی سلمانی تهرانی وسید حمید هاشم الحسینی،
دوره 21، شماره 1 - ( 4-1381 )
چکیده
در این بررسی حد کرنش کمانشی برای اولین بار به عنوان یکی از مهمترین عوامل محدودیت میزان شکل دهی مرحله ای در فرایند شکل دهی غلتکی سرد معرفی و برای محاسبۀ آن روشی بر پایۀ تحلیل اجزای محدود غیر خطی پیشنهاد شده است. آن گاه برای دو فرایند یژه که دارای سابقۀ نتایج تحلیلی و تجربی هستند، حد کرنش کمانشی محاسبه و ارزیابی شده است. تحلیل های اجزای محدود با استفاده از نسخۀ 3/12 نرم افزار LUSAS انجام شده است. نتایج نشان می دهند هنگامی که ظرفیت کمانشی نوار ورق عامل محدودیت میزان شکل دهی باشد، معیار حد کرنش کمانشی سازگاری خوبی با واقعیت دارد. از نتایج دیگر این بررسی ارائۀ قابلیت طراحی الگوی گل مقطع بر اساس معیار حد کرنش کمانشی است. تعریف و تعیین حد کرنش کمانشی و طراحی الگوی گل بر اساس این حد کرنش تازگی دارد و برای نخستین بار انجام شده است.
واژگان کلیدی: شکل دهی غلتکی سرد، تحلیل اجزای محدود غیرخطی، کمانش موضعی
محمدرضا فروزان، محمود سلیمی و محمد سید گادالا،
دوره 21، شماره 2 - ( 10-1381 )
چکیده
در این مقاله روش جدیدی برای مدلسازی غلتکهای راهنما و بررسی اثر آنها در فرایند نورد حلقه ارائه می شود. این روش که میله های گرمایی1 نامیده می شود اولین و تنها روشی است که قادر است ضمن مدلسازی غلتکهای راهنما نیروی عکس العمل این غلتکها را با توجه به سختی مکانیزم تطبیق دهنده محاسبه کند. از خصوصیات این روش سازگاری آن با انواع فرمولبندی اجزای محدود، سادگی در به کارگیری و عدم تعریف جمله های غیر خطی جدید در مسئله است. این روش با موفقیت در تحلیل اجزای محدود نورد حلقه با مقاطع مستطیلی و T شکل به کار گرفته شده است. نتایج تحلیل اجزای محدود، تحلیل نظری جدیدی که بر مبنای نظریه بازوی هرز به انجام رسیده و نتایج آزمایشها در توافق بسیار خوبی هستند و این نتایج مبین اثر انکار ناپذیر غلتکهای راهنما بر فرایند نورد حلقه است.
واژگان کلیدی: نورد حلقه، روش اجزای محدود، غلتک های راهنما، میله های گرمایی
محمدرضا بنان و علی فولادی،
دوره 22، شماره 1 - ( 4-1382 )
چکیده
در این مقاله عنصر جایگزین1 با دوازده درجه آزادی برای تحلیل ستونهای مشبک ارائه شده است. درایه‌های ماتریس سختی عنصر جایگزین به نحوی محاسبه شده‌اند که رفتار این عنصر با یک مدل مرجع2 یکسان باشد. مدل مرجع برای ستون مشبک با استفاده از تعداد بسیار زیادی اجزای سه بعدی3 ساخته شده است. برای محاسبه لنگر اینرسی و ضریب برشی در خمش حول محور عمود بر بستهای افقی4 یک مدل اجزای محدود متشکل از فقط اجزای تیری پیشنهاد شده است. برای سایر پارامترهای عنصر جایگزین یک مجموعه روابط به دست آمده‌اند.
یک برنامه اجزای محدود جامع برای تحلیل قابهای سه بعدی با ستونهای مشبک و تبدیل آنها به عناصر جایگزین نوشته و ارائه شده است. سپس در حالت خطی با درنظر گرفتن تغییر شکلهای برشی یک مجموعه روابط تقریبی برای تعیین پارامترهای معادل ستون مشبک براساس خصوصیات هندسی آن ارائه شده است. در انتها چند مثال برای نشان دادن میزان دقت و کارایی مدل پیشنهادی5 در کاهش حجم محاسبات ارائه شده است.
واژگان کلیدی : اجزای محدود، عنصر جایگزین، ستون مشبک، تغییر فرمهای برشی، قابهای سه‌بعدی
محمود وفائیان،
دوره 22، شماره 1 - ( 4-1382 )
چکیده
با استفاده از یک برنامه رایانه‌ای اجزای محدود به نام Afena، ظرفیت باربری خاک زیر پی باریکه‌ای تحت اثر بار قائم محوری مورد بررسی قرار گرفت و مبتنی بر مدل رفتاری الاستیک - موهرکولمب و برای وضعیتهای مختلف مشخصات خاک ، ضرایب ظرفیت باربری محاسبه شد. همچنین اثر نوع توزیع بار وارد بر سطح خاک از طرف پی به صورت یکنواخت و نایکنواخت به صورت توزیع سهمی، و اثر ابعاد پی و تأثیر زاویه اتساع مورد مطالعه قرار گرفت . ضرایب ظرفیت باربری که از این مطالعه به دست آمد با بعضی از مطالعات دیگر که مبتنی بر همین معیار انجام گرفته ،تطابق قابل قبول دارد ولی نسبت به نتایج بعضی از نظریه‌های سابق فاصله دارد و بیشتر به اعداد نظریه‌های “ترزاگی” ، “وسیک”، “سوکولفسکی” و تحلیل “بری” و “راید” نزدیک است. با وجود این اگر با افزایش تراکم خاک، افزایش زاویه اتساع خاک در نظر گرفته شود، منحنیهای حاصل از این مطالعه، به اعداد تحلیلهای دیگر و به نتایج بعضی آزمایشها هم نزدیک می‌شود. از این مطالعه دو نتیجه کلی زیر حاصل شد: اولاً بیان مقادیر ضرایب ظرفیت باربری خاک به صورت اعداد بسیار دقیق و منحصر به فرد نمی‌تواند بیانگر واقعیت باشد زیر عوامل متعددی ممکن است بر رفتارنهایی خاک تأثیر گذار باشند، از این رو مقادیر ضرایب ظرفیت باربری را باید به صورت متغیری که در محدوده طیف حداقل تا حداکثر قرار دارد در نظر گرفت. ثانیاً باتوجه به اینکه ارقام به دست آمده ، بسیار نزدیک به تحلیلهای نظریه است، از این رو می‌توان در شرایطی که برای آنها تحلیل مشخصی وجود ندارد (مثل بار مایل، یا نامحوری[21]، یا در شرایط لایه‌ای بودن خاک و شرایط دیگر) بر اساس همین محاسبات رفتار خاک را بررسی کرد.
واژگان کلیدی: ضرایب ظرفیت باربری خاک، اجزای محدود، موهر- کولمب
سیدمحمود حسینی و اسفندیار صنعی،
دوره 22، شماره 1 - ( 4-1382 )
چکیده
در این مقاله، از معادله فورشهایمر به عنوان معادله ساختاری حاکم بر جریان غیر خطی در محیط سنگریزه استفاده شده است و با یک روش جدید معادله دیفرانسیل حاکم بر جریان آزاد که یک معادله دو بعدی غیر خطی است، با استفاده از روش اجزای محدود و در قالب شبکه ثابت رابطه سازی و حل شده است. همچنین، برای بررسی فرایند محاسباتی مدل و عملکرد برنامه رایانه‌ای توسعه داده شده مثالهای مناسبی ارائه شده است. مثال اول، که یک بعدی فرض شده است و دارای راه حل تحلیلی است، نشان می‌دهد که پیوند بین اجزا و زیر برنامه‌های مدل و برنامه صحیح است. مثالهای دیگر نشان می‌دهند که مدل قادر است شرایط فیزیکی را حداقل در سطح آزمایشگاهی شبیه سازی کند. این مثالها دو بعدی بوده و جریان آزاد آب از درون سنگریزه را بررسی می‌کند. مدل، عملکرد مناسبی در این رابطه نشان می‌دهد. به عنوان نمونه، در محاسبه فشار در کف سازه، قدر مطلق تفاوت نسبی بین نتایج مدلسازی و مقادیر مشاهده شده در حدود 3/2 درصد است. با استفاده از مدل، جریان روگذر از روی هسته سدهای سنگریزه‌ای، که دارای هسته رسی‌اند، نیز تحلیل می‌شود. این گونه هسته‌ها به عنوان سرریز درونی عمل می‌کنند و با تحلیل جریان از روی آنها عملکرد مدل در این رابطه بحث می‌شود.
واژگان کلیدی: جریان غیرخطی، جریان غیر دارسی، روش اجزای محدود، سد سنگریزه‌ای، شبکه ثابت
حسن مسلمی نائینی، مهدی معرفت و مهدی سلطانپور،
دوره 22، شماره 1 - ( 4-1382 )
چکیده
در فرایند شکل دهی داغ، قطعه کار تحت تغییر شکل پلاستیک در دماهای بالا قرارگرفته و ریزساختار قطعه کار به دنبال تغییر شکل پلاستیک تغییر می کند. این تغییرات بر روی خواص مکانیکی قطعه‌کار تاثیر می‌گذارد. به منظور بهینه کردن این فرایندها، تغییر شکل پلاستیک قطعه کار و تغییرات ریزساختار باید مورد بررسی قرار گیرند. از آنجایی که در دماهای بالا معمولاً فلزات نسبت به نرخ شکل‌دهی حساس‌اند، تحلیل فرایندهای شکل دهی داغ مستلزم استفاده از یک مدل ترمو-ویسکوپلاستیک است. در این مقاله، با کوپل مدل پیش بینی تنش جریان تدوین شده و تحلیل اجزای محدود ترمو- ویسکو پلاستیک فرایند پرچکاری داغ، توزیع دما، نرخ کرنش، تنش جریان و هندسه قطعه کار در هر مرحله زمانی قابل محاسبه است. در هر مرحله زمانی، نرخ کرنش و دما در هر المان با استفاده از روش اجزای محدود به دست می‌آید. از این مقادیر و تاریخچه تغییر شکل، تغییرات ریزساختار و تنش جریان قابل محاسبه‌اند.
واژگان کلیدی : فرایند شکل دهی داغ، تحلیل اجزای محدود، تنش جریان، ریزساختار فرایند پرچکاری داغ
محمود وفائیان،
دوره 22، شماره 2 - ( 10-1382 )
چکیده
در این مقاله، با اشاره به بعضـی از رابطه‌های اخیر در مورد نشست زمین حاصل از حفر تونلهای کم‌عمق و با استفاده از نتایج حاصل از اندازه‌گیریهای واقعی در تونلهای اجرایی، رابطه‌های موجود در این زمینه با هم مقایسه و ارزیابی می‌شود. همچنین نتایج محاسبات مبتنی بر اجزای محدود در شرایط فرض الاستیک ارائه شده و با رابطه‌های تحلیلی مقایسه می‌شود. از طرفی تأثیر تغییر متغیرهای مؤثر بر رفتار خاک و نیز اثر پلاستیک شدن دهانه تونل مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد. از این تحقیق می‌توان نتیجه‌گیری کرد که در بسیاری از موارد، می‌توان با کاربرد یک نرم‌افزار اجزای محدود مبتنی بر حل “الاستیک- پلاستیک کامل با معیار موهر کولمب” وضعیت رفتاری (مخصوصاً جابه‌جاییها) محیط اطراف و بالای تونل در زمینهای خاکی را پیش‌بینی کرد.همچنین رابطه‌های ساده پیشنهادی نگارنده، الگوی رفتاری قابل قبول (و در بیشتر موارد دقیق) را نشان می‌دهد
احمد رضا صفری، مصطفی غیورو عبدالرضا کبیری، ،
دوره 25، شماره 1 - ( 4-1385 )
چکیده
تجربه نشان داده است در عمل به دلیل تأثیر عوامل مختلف، رسیدن به فشار کمانش کلاسیک ناممکن است. این امر، نشان دهنده لزوم استفاده از نظریه‌های غیرخطی و درنظر گرفتن عوامل مختلف مؤثر بر کمانش مانند نقص شکل و جوش در تحلیل کمانش است. آنچه که در این تحقیق صورت گرفته، ساخت مدلی است که تا حد امکان نزدیک به انحرافات استاندارد باشد، سپس کمانش مدلها تحت فشار هیدرواستاتیک هم به صورت تجربی و هم به صورت عددی با استفاده از نرم‌افزارهای اجزای محدود ADINA ، ANSYS ، COSMOS و MARC و با توجه به تواناییهای خاص هریک بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهند با درنظر گرفتن غیرخطیهای هندسی و ماده‌ای و نیز وارد کردن اثر نقص‌شکلها می‌توان به تقریب قابل قبولی از بار کمانش واقعی دست یافت. با توجه به نتایج حاصله، بدنه فشار یک زیردریایی نمونه نیز تحلیل شده است.
شهاب‌الدین حاتمی، مجتبی ازهری و محمد مهدی سعادت‌پور، ،
دوره 26، شماره 1 - ( 4-1386 )
چکیده
در مقالۀ حاضر، روشهای اجزای محدود استاندارد و طیفی براساس نظریه کلاسیک ورق برای تحلیل ارتعاش و پایداری دینامیکی ورقهای نازک دارای حرکت محوری و تحت اثر نیروهای غشایی، توسعه داده شده اند. فرمولسازی اجزای محدود استاندارد به کمک اصل هامیلتون و مستقل از نوع جزء استخراج شده است. البته برای حل مثالهای عددی یک جزء چهارضلعی ایزوپارامتریک با توابع درونیابی لاگرانژ بسط داده شده است. روش اجزای محدود طیفی در واقع حل معادلۀ دیفرانسیل حاکم بر رفتار ورق دارای سرعت محوری است. روش طیفی هرچند محدودیتهایی را از حیث شرایط مرزی ورق و نیروهای غشایی داراست، اما منجر به حل دقیق ارتعاش آزاد و پایداری دینامیکی ورق متحرک بر روی غلتکهای موازی می شود. این روش می تواند مبنای خوبی برای تعیین میزان دقت روشهای عددی باشد.
محمود سلیمی، مصطفی جمشیدیان، علی بهشتی وعبدالرحیم صادقی دولت آبادی، ،
دوره 26، شماره 2 - ( 10-1386 )
چکیده
رفتار مکانیکی ورقهایی که به صورت سرد نورد می شوند به طور قابل توجهی به تنش پسماند وابسته است. این تنش بعضا در فرایندهای خمش- واخمش به وجود می آید. اندازه گیری تنش پسماند بیشتر محدود به روشهای سطحی است و مشخص کردن توزیع تنش در جهت ضخامت ورق، مشکل و وقت گیر است. این مقاله حل بسته ای را ارائه می کند که در ان فرایند خمش- واخمش به صورت یک مسئله الاستوپلاستیک با شرایط کرنش صفحه ای مدل می شود. ماده مورد بررسی نیز به صورت ناهمسانگرد فرض شده است. حل عددی به کمک روش اجزای محدود، به منظور بررسی و تأیید صحت حل تحلیلی آورده شده است. این تحقیق در بررسی تاثیرات فرایندهای باز و بسته کردن ورق حول کویل پیچ، همتراز سازی ورق و از بین بردن موج ورق کاربرد دارد.
رضا نادری، عبدالغفور خادم الرسول،
دوره 35، شماره 1 - ( 6-1395 )
چکیده
این مطالعه نشان خواهد داد که چگونه می‌توان انواع ترک و ناپیوستگی‌ها را با کمک روشهای آنالیز ایزوژئومتریک و اجزای محدود توسعه یافته مدلسازی نمود. در این مطالعه با استفاده از دو ویژگی منحصر‌به‌فرد روش آنالیز ایزوژئومتریک به تولید منطقه ناپیوسته پرداخته شده است. ناپیوستگی‌های تولید شده شامل ترک و مرز ناپیوستگی است. در مدلسازی به‌روش ایزوژئومتریک از تکنولوژی هندسی محاسباتی نربز در تقریب هندسه دامنه و متغیر اصلی مسئله استفاده شده است. در تکنولوژی نربز، هندسه مسئله تقریباً به‌طور دقیق مدلسازی می‌شود. همچنین با کاربرد روش آنالیز ایزوژئومتریک فاکتورهای شدت تنش در نوک ترک برای مسائل دو بعدی محاسبه شده و با فاکتور شدت تنش به‌دست آمده از روش حل تحلیلی و عددی مقایسه می‌شوند. روش عددی دیگری که برای مقایسه نتایج آنالیز ایزوژئومتریک از آن استفاده شده است، روش آنالیز اجزای محدود توسعه یافته است. در روش اجزای محدود توسعه یافته برای مدلسازی ناپیوستگی از غنی‌سازی گره‌های متأثر از ناپیوستگی استفاده می‌شود. در مطالعه حاضر در آنالیز اجزای محدود توسعه یافته فاکتورهای شدت تنش به‌وسیله انتگرال مستقل از مسیر J محاسبه می‌گردد. همچنین به‌منظور محاسبه فاکتورهای شدت تنش در مود مرکب بارگذاری از روش انتگرال اندرکنش، استفاده شده است. مقایسه نتایج به‌دست آمده نشان‌دهنده دقت مطلوب روش آنالیز ایزوژئومتریک با درجات آزادی کمتر و در نتیجه کاهش حجم محاسبات در مقایسه با روش اجزای محدود توسعه یافته است. به‌علاوه تولید منطقه متأثر از ناپیوستگی یا لایه مرزی به‌عنوان یکی از موضوعات بسیار مهم در مکانیک شکست محاسباتی، با ویژگی‌های خاص روش آنالیز ایزوژئومتریک قابل مدلسازی است. این توانایی خاص در این مطالعه نشان داده می‌شود و نتایج گویای تولید منطقه ناپیوسته با استفاده از فضای ریاضی در مدل هندسی است.
محمد صادق اسکندرجوی، عبدالحسین بغلانی،
دوره 35، شماره 2 - ( 11-1395 )
چکیده
در این مقاله، روش انتشار موج برای یافتن آسیب در سازه‌ها مورد استفاده قرار گرفته است. برای تحلیل انتشار موج در سازه‌ها از روش اجزای محدود طیفی استفاده شده است. دو سازه میله و تیر اولر برنولی با استفاده از المان‌های طیفی مدل شده‌اند. مزیت این روش نسبت به روش اجزای محدود سنتی در تحلیل انتشار موج در سازه، سرعت و دقت بیشتر آن است. برای نشان دادن برتری روش اجزای محدود طیفی بر روش سنتی، دو مثال از سازه‌های میله و تیر اولر برنولی که جرم متمرکزی در طول آنها تعبیه شده، ارائه شده است. در نهایت تیری با ترک‌های عرضی به‌وسیله المان‌های محدود طیفی مدل شده و مورد تحلیل قرار گرفته است و با به‌دست آوردن پاسخ تاریخچه زمانی، محل قرارگیری ترک در تیر مشخص شده است.
علی اکبر تقی پور، جمشید پرویزیان، اشتفان هاینزه، الکساندر دوستر، ارنست رنک،
دوره 37، شماره 1 - ( 6-1397 )
چکیده
مسائل تحلیل شده عبارتند از باریک‌شدگی در آزمون کشش ساده با نمونه‌های شیاردار و بدون شیار و فشارگذاری صفحه سوراخ‌دار. این تحلیل‌ها نشان می‌دهند که روشهای اجزای محدود مرتبه بالا با فرمولبندی مبتنی بر جابه‌جایی توانایی فائق آمدن بر قفل‌شدگی حجمی را دارند. این روش‌ها همچنین واجد خصوصیت‌هایی نظیر نرخ همگرایی بالا و عدم حساسیت زیاد به تغییر شکلهای بسیار زیاد المانی نیز هستند. تحلیلهای معیار با روش سلول محدود همچنین نشان می‌دهند که این روش علاوه بر مزایای روشهای مرتبه بالا، قابلیت تحلیل آسان هندسه‌های بسیار پیچیده را نیز فراهم می‌آورد. نتایج تحلیلهای ارائه شده نیز با استفاده از نتایج یک روش اجزای محدود مرتبه پایین با نام F-bar<span lang="FA" style="letter-spacing: -0.3pt; font-family:;" dir="RTL" yes;"="" en-us;="" roman";="" new="" "times="" bold";="" roman="" 11pt;="" lotus";="" b="" fa;=""> به تأیید رسیده‌اند. مطالعات عددی انجام شده نشان می‌دهد که هر دو روش مورد بررسی را می‌توان برای تحلیل پلاستیک مواد و سازه‌های مهندسی ساخته شده از فلزات نرم، به ویژه مواردی که دارای هندسه پیچیده هستند، با اطمینان به‌کار برد.
محمد جعفری، مصطفی جمشیدیان، سعید ضیایی راد،
دوره 37، شماره 2 - ( 12-1397 )
چکیده
انرژی تغییر شکل ذخیره شده ناشی از نابجایی‌ها در داخل پلی‌کریستال‌های فلزی می‌تواند یک نیروی محرکه کافی برای حرکت مرز دانه‌ها در طی عملیات حرارتی فراهم آورد. در این مقاله، ابتدا یک تئوری ساختاری کریستال ویسکوپلاستیسیته بر مبنای چگالی نابجایی، سازگار با قوانین ترمودینامیک، برای تغییر شکلهای بزرگ ارائه می‌شود تا بتواند توزیع انرژی ذخیره شده ناشی از تغییر شکل در مواد فلزی را با دقت قابل قبول پیش‌بینی کند. سپس معادلات ساختاری در نرم‌افزار آباکوس از طریق نوشتن زیربرنامه در دو حالت مدل تیلور و مدل اجزای محدود کامل پیاده‌سازی می‌شوند. با انجام شبیه‌سازی‌های عددی روی تک‌کریستال‌های آلومینیوم و مقایسه نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی، تئوری ارائه شده مورد راستی‌آزمایی قرار گرفته و پارامترهای سخت‌شوندگی به‌دست می‌آیند. به‌عنوان یک کاربرد از تئوری ساختاری توسعه داده شده، ارتباط میان توزیع انرژی ذخیره شده تغییر شکل و حرکت کرنش- القایی مرزدانه در پلی‌کریستال آلومینیوم در دو حالت مدل تیلور و مدل اجزای محدود کامل بررسی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد که مدل تیلور دقت کافی برای محاسبه توزیع انرژی ذخیره شده تغییر شکل در داخل پلی‌کریستال و به‌دنبال آن حرکت مرزدانه ناشی از آن را ندارد، چرا که حرکت کرنش- القایی مرزدانه در یک ریزساختار پلی‌کریستالی تحت تغییر شکل پلاستیک به‌شدت وابسته به توزیع انرژی ذخیره شده تغییر شکل در داخل ریزساختار و نه مقادیر کلی آنها است.
حامد ارزانی، الهام خوش باور راد،
دوره 37، شماره 2 - ( 12-1397 )
چکیده
در این مقاله روشی برای بهبود جواب‌های اجزای محدود استاندارد ارائه شده است. روش نرم خطای L2 برای تعیین خطای گرهی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سپس متناسب با خطای گرهی، مرتبه مناسبی از توابع درون‌یاب غنی‌ساز پوششی به‌طور خودکار انتخاب شده و در فرایند حل مجدد پاسخ‌های اولیه، اصلاح می‌شوند. چرخه تعیین خطا و استفاده از توابع غنی‌سازی پوششی تا رسیدن خطای حوزه به مقدار مجاز از پیش تعیین شده ادامه خواهد یافت. از مزایای توابع درون‌یاب غنی‌سازی پوششی آنکه، علاوه‌بر مقادیر به‌دست آمده از درونیابی استاندارد برای هر المان، تأثیر نتایج المان‌های مجاور هر گره را نیز درنظر خواهند گرفت. روال محاسباتی روش پیشنهادی با به‌کارگیری نرم خطای معرفی شده در محیط متلب برنامه‌نویسی شده و برای مثالهای متنوعی مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه جواب‌های حاصل از روش پیشنهادی با جواب دقیق و روشهای دیگر محققان در حوزه مسائل الاستیسیته خطی، حکایت از کارایی و دقت قابل قبول روش پیشنهادی دارد.
سید علی قاضی میرسعید، وحیدرضا کلات جاری،
دوره 38، شماره 1 - ( 5-1398 )
چکیده
در این مقاله، به‌منظور تحلیل اجزای محدود ورقهای نازک ویسکوالاستیک المان‌های جدیدی با استفاده از توابع شکل مختلط فوریه تحت عنوان المان ورق کیرشهف فوریه (DKFT) پیشنهاد شده است. به‌منظور ساختن المان‌های ورق DKFT میدان توابع چندجملهای در یک المان مثلثی مرتبه دوم شش‌گرهی با میدان توابع پایه شعاعی مختلط فوریه غنی‌سازی شده است. برای بررسی صحت و دقت روش پیشنهادی و کارامدی المان‌های پیشنهادی، تحلیل اجزای محدود ورقهای چهارضلعی و بیضوی نازک ویسکوالاستیک با استفاده از این المان‌ها صورت گرفته است و نتایج آن با حل تحلیلی و نتایج حاصل از المان‌های کیرشهف (DKT) و حل با کمک نرم‌افزار تجاری آباکوس مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد که المان‌های DKFT در مقایسه با المان‌های کلاسیک ورق و المان‌های DKT بسیار کارامدتر و توانمندتر هستند، چرا که نسبت به آنها از دقت بالایی برخوردارند و هزینه محاسباتی را نیز به‌میزان قابل توجهی کاهش می‌دهند.
امید باطنی پرور، نیما نورمحمدی، علی محمد صالحی،
دوره 39، شماره 2 - ( 12-1399 )
چکیده
در این مقاله، حل مسائل مهندسی با معادلات هارمونیک که دارای تکینگی ضعیف یا ناپیوستگی در گرادیان تابع حل هستند برای مواد همگن و ناهمگن بررسی می‌شود. از آنجا که سایر روشهای عددی استاندارد از جمله روش اجزای محدود از پایه‌های هموار برای تقریب پاسخ مسئله استفاده می‌کنند و این پایه‌ها قادر به تطبیق خود با شرایط مجاور محدوده تکین نیستند، توابع دیگری نیز باید به پایه‌های اصلی اضافه شوند تا کیفیت حل را بهبود ببخشند. برای این منظور از توابع پایه متعادل‌شده به‌عنوان پایه‌های جدید در کنار پایه‌های چندجملهای معمول روش اجزای محدود برای ساخت مجموعه‌ای از توابع شکل جدید استفاده می‌شود. این توابع از ارضای صورت همگن انتگرال وزنی معادله دیفرانسیل به‌دست می‌آیند و مرتبه تکینگی مسئله را به‌صورت خودکار تشخیص می‌دهند. توابع مذکور در المان‌های مجاور نقطه تکین در نظر گرفته می‌شوند. در نتایج عددی نشان داده خواهد شد که ترکیب این پایه‌ها با پایه‌های معمول در روش اجزای محدود، همگام با حفظ خواص مهم این روش منجر به بهبود کیفیت پاسخ آن به‌ویژه در مجاورت نقطه دارای تکینگی ضعیف می‌شود.
