محمدرضا گل بهار حقیقی

در این رساله برای اولین بار رفتار ارتعاشی پوسته های ساندویچی مخروطی تقویت شده با پلاکت های گرافن و دارای هسته ی متخلخل که در سطوح بیرونی با حلقه مستحکم شده و در مرزها دارای تکیه گاه های نقطه ای اند، مورد بررسی قرار گرفته است. تکیهگاه های نقطه ای با استفاده از فنرهای الاستیک پیچشی و خطی شبیهسازی شده اند. رویه ها، هسته و حلقه ها به صورت هم محور کاملاً به هم متصل شده اند و ماده ی زمینه ی تشکیل دهنده ی هر یک از این اجزا با توزیع یکنواخت، اما جهت گیری تصادفی پلاکت های گرافن تقویت شده اند. برای محاسبه ی خواص مکانیکی این نوع مواد مرکب نانو ساختار، مدل هالپین-تسای اصلاح شده استفاده شده است. برای هسته، چهار نوع توزیع تخلخل در راستای ضخامت در نظر گرفته شده است که شامل توزیع یکنواخت و سه توزیع غیرخطی می باشند. در مدل سازی هسته ی متخلخل، علاوه بر تخلخل منافذ باز، منافذ بسته نیز مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته اند. تغییرات مولفه های جابجایی در جهت ضخامت پوسته بر اساس تئوری برشی مرتبه ی اول بیان و با استفاده از روش چبای شف-ریتز و اصل همیلتن، معادلات حرکت استخراج شده اند. در تحلیل مسائل غیرخطی، روابط کرنش-جابجائی با استفاده از فرمولاسیون گرین و به کار بردن فرضیات غیر خطی هندسی فن-کارمن در نظر گرفته شده است. برای تحلیل مسائل غیرخطی، از روش نیومارک همراه با روش نیوتن-رافسون بهره گرفته شده است. پس از صحت سنجی روش استفاده شده، آثار تخلخل و ساختار آن، کسر وزنی و ابعاد پلاکت های گرافن، رویه، ابعاد هندسی پوسته، شرایط مرزی، وجود حلقه ها ، ابعاد و موقعیت آن ها و سرعت بار متحرک بر رفتار پوسته های بیان شده، بررسی شده اند. برای اثبات صحّت رویکرد، ارتعاش آزاد و اجباری تیر های مستقیم ساندویچی با همان ساختار مادی پوسته های مورد تحلیل در این رساله و همچنین تیر های خمیده ی لایه ای مرکب تقویت شده با پلاکت های گرافن نیز، بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزودن تکیهگاه های نقطه ای در لبه های پوسته، فرکانس طبیعی افزایش و حداکثر میزان دامنه ی جابجایی تحت بارگذاری دینامیکی کاهش می یابد. این اثرات علاوه بر تعداد، به فاصله ی محیطی بین آن ها نیز وابسته است. در میان سه نوع توزیع حلقه بر سطح بیرونی پوسته، توزیع یکنواخت بهترین شیوه برای حصول کمترین میزان جابجایی میانی پوسته می باشد. همچنین، تخلخ