برنامه درسی

لیست برنامه های درسی

منابع

  1. Yi-Ming Fu. "Nonlinear analysis of plates and shells with damage". Hunan University, China 2013.

  2. Huiming yin, yingtao zho. "Introduction to micro mechanics of composite materials". CRC Press, 2018.

  3. Peter Wriggers. "Nonlinear finite element methods". Springer, 2008.

  4. Gouri Dhatt, Gilbert Touzot, Emanuel Lefrancois. "Finite element method". Wiley-iste, 2012.

فایل پیوست اول Advanced aerospace structural analysis.pdf
طرح درس

سرفصل‌های اصلی درس عبارت‌اند از:

  1. معیار تعادل و پایداری: معادلات تعادل و پایداری تیر و صفحات خمشی.

  2. تئوری‌های صفحات و پوسته‌ها: تئوری خمشی کلاسیک (المان DKT)، تئوری خمشی مرتبه اول، تئوری‌های مرتبه بالاتر.

  3. مباحث پیشرفته:

    • محاسبه تنش برشی در جهت ضخامت صفحات با استفاده از تئوری الاستیسیته سه بعدی.

    • صفحات متشکل از مواد گرادیانی، مواد مرکب چند لایه و مواد پیزو الکتریک.

    • تحلیل صفحات و پوسته‌های دارای تقارن محوری، بارگذاری با و بدون تقارن محوری.

    • فانکشنال هلینگر راپشنر و متغیرهای مختلط تنش و تغییر مکان.

    • تئوری‌های غیر خمشی، تئوری‌های غیر خطی صفحات و پوسته‌ها.

  4. تحلیل پیشرفته:

    • تحلیل کمانش اویلر، روش‌های حل غیر خطی، تحلیل الاستو پلاستیک.

    • تحلیل خرابی پیشرونده و روش همگن سازی.

هدف از طرح درس

هدف از ارائه این درس، آشنایی عمیق و نظام‌مند دانشجویان تحصیلات تکمیلی با مفاهیم پیشرفته در تحلیل سازه‌های هوافضایی، به‌ویژه رفتار صفحات و پوسته‌ها تحت بارگذاری‌های مختلف است. در این راستا، دانشجو با تئوری‌های کلاسیک و مرتبه بالاتر صفحات و پوسته‌ها، مواد پیشرفته نظیر مواد مرکب چندلایه، مواد گرادیانی و پیزوالکتریک، و همچنین روش‌های تحلیل غیرخطی، کمانش، الاستوپلاستیک و خرابی پیشرونده آشنا می‌شود. انتظار می‌رود دانشجو در پایان درس توانایی مدل‌سازی، تحلیل و حل مسائل پیچیده سازه‌های هوافضایی را با بهره‌گیری از روش‌های تحلیلی و عددی کسب کرده و قادر به انجام پژوهش‌های کاربردی و توسعه راه‌حل‌های نوین در این حوزه باشد.

منابع

  1. S. Murakami. "Continuum damage mechanics (a continuum mechanics approach to the analysis of damage and fracture)". Springer Science and Business Media B.V., 2012.

  2. R. Talreja. "Damage mechanics of composite materials". Elsevier Science, 1994.

  3. J. Lemaitre. "Engineering damage mechanics". Springer, 2005.

فایل پیوست اول Damage Mechanics of Composite Materials.pdf
طرح درس

سرفصل‌های اصلی درس عبارت‌اند از:

  1. آسیب مادی و اصول اساسی در مدل‌های میکرومکانیکی، مدل‌های پدیدارشناختی و روش‌های آماری

  2. خصوصیات و مشخصه‌سازی خرابی

  3. مدل خرابی پیشرونده

  4. مکانیک خرابی محیط پیوسته

  5. تکامل آسیب در لمینت‌ها (کامپوزیت‌های لایه‌ای)

  6. میکروترک در ماده ماتریس زمینه

  7. آسیب جدایش تقویت‌کننده از ماده ماتریس زمینه

  8. کرنش‌های غیراستاتیک و خرابی

  9. انباشت خرابی

  10. مدل‌های میکرومکانیکی برای بیان خرابی در کامپوزیت‌ها

هدف از طرح درس

هدف از ارائه این درس، آشنایی دانشجویان تحصیلات تکمیلی با مفاهیم بنیادی و پیشرفته مکانیک آسیب در مواد مرکب است. در این درس، دانشجو با اصول میکرومکانیکی، پدیدارشناختی و آماری در مدل‌سازی آسیب، مشخصه‌سازی خرابی، مکانیک خرابی محیط پیوسته، و مکانیزم‌های مختلف آسیب نظیر میکروترک در ماتریس، جدایش الیاف از ماتریس و انباشت خرابی آشنا می‌شود. انتظار می‌رود دانشجو در پایان درس توانایی تحلیل و مدل‌سازی خرابی پیشرونده در کامپوزیت‌های لایه‌ای را کسب کرده و بتواند روش‌های میکرومکانیکی را برای پیش‌بینی رفتار آسیب در مواد مرکب به کار گیرد.

پیش نیاز درس

طراحی اجزاء ۱ و پروژه
دانش مهندسی مواد

منابع

  1. Hertzberg R.W., Vinci R. P., Hertzberg J. L., "Deformation and fracture mechanics of engineering materials", 2012.

  2. Anderson T. L., "Fracture Mechanics: Fundamentals and Applications", CRC Press, USA, 2017.

  3. Stephens RI., Fatemi, A., Stephens RR., Fuchs, HO., "Metal Fatigue in Engineering", John Wiley & Sons, 2001.

فایل پیوست اول Introduction to Fracture Mechanics.pdf
طرح درس

سرفصل‌های درس به شرح زیر است:

  1. مقدمه‌ای بر واماندگی و خرابی مکانیکی و بررسی حالت‌های مختلف واماندگی و ازکارافتادگی با مثال‌های کاربردی و صنعتی

  2. رفتار الاستیک مواد تحت بارگذاری‌های کشش، برش و خمش

  3. تسلیم و تغییر شکل پلاستیک

  4. تغییر شکل‌های وابسته به زمان

  5. بررسی مثال‌های صنعتی از واماندگی خزشی

  6. مقدمه‌ای بر مکانیک شکست، عوامل ایجاد ترک و روش‌های مقابله با تأثیرات ترک

  7. حالت‌های مختلف بارگذاری یک قطعه ترک‌دار و توزیع تنش در اطراف ترک

  8. معرفی ضریب شدت تنش و مقدار آن برای قطعات متداول ترک‌دار

  9. روش‌های تجربی و عددی برای تعیین ضرایب شدت تنش

  10. چقرمگی شکست و معیار استحکام برای قطعات ترک‌دار در حالت الاستیک خطی

  11. نرخ آزادسازی انرژی کرنشی

  12. ناحیه پلاستیک در اطراف نوک ترک

  13. معیار استحکام برای قطعات ترک‌دار با در نظر گرفتن اثر ناحیه پلاستیک

  14. معیار استحکام برای قطعات ترک‌دار تحت بارگذاری مرکب

  15. تنش‌های تناوبی و خستگی

  16. رشد ترک خستگی

هدف از طرح درس

آشنایی با انواع واماندگی‌ها در قطعات مکانیکی، مفاهیم مربوط به خزش و مکانیک شکست، بارگذاری خستگی، و مدل‌های مرتبط در تخمین عمر.