با توجه به اهمیت اثرات پارامتر طول مشخصه در بررسی پایداری میکروسوئیچ‌ها، در این مقاله به بحث و بررسی پایداری میکروسوئیچ با در نظر گرفتن این اثر و با استفاده از تئوری تنش کوپل بهبودیافته پرداخته می‌شود. میکروسوئیچ موردمطالعه در این مقاله میکروسوئیچ سه‌صفحه‌ای است که در آن میکروتیر بین دو الکترود ثابت معلق می‌باشد. اخیراً چنین میکروسوئیچ‌هایی نظر برخی از محققین را به خود جلب کرده و تحقیقاتی در مورد تحلیل رفتار استاتیکی و دینامیکی این سوئیچ‌ها صورت گرفته است. برای این منظور معادله حاکم بر رفتار دینامیکی و استاتیکی میکروسوئیچ با استفاده از تئوری تنش کوپل و تئوری تیر کلاسیک ارائه می‌شود. برای حل معادله حاکم که یک معادله غیرخطی می‌باشد؛ از روش گام‌به‌گام خطی‌سازی استفاده می‌شود. نتایج حاکم بر رفتار استاتیکی میکروسوئیچ و تعیین ولتاژ ناپایداری در شرایط مختلف نسبت ولتاژی با استفاده از هر دو تئوری تنش کوپل و تئوری تیر کلاسیک تعیین و با هم مقایسه می‌شود. علاوه بر مورد فوق؛ چگونگی تغییرات فرکانس و ظرفیت خازنی میکروسوئیچ نسبت به تغییر ولتاژ اعمالی با استفاده از تئوری تنش کوپل و تئوری تیر کلاسیک ارائه و با هم مقایسه می‌شوند.

وقوع انواع ناپایداری دینامیکی در سیستم‌های مکانیکی از مهم‌ترین عوامل مختل‌کننده فعالیت در این سازه‌ها است. لذا، مطالعه دقیق ناپایداری دینامیکی در تیرها، به عنوان یکی از اساسی‌ترین ساختارهای مهندسی، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله، مساله ناپایداری دینامیکی تیرهای ساخته شده از مواد مدرج یا هوشمند تابعی (FGM) مطالعه شده است. برای این منظور، تئوری تیر برشی مرتبه اول یا تیموشنکو با اثرات غیرخطی بودن هندسی لحاظ شده است. به این ترتیب، مدل پیشنهادی قابلیت تعیین رفتار مکانیکی تیرهای نازک و ضخیم را داراست. با در نظر گرفتن انواع توابع انرژی سیستم و پیاده‌سازی اصل همیلتون، معادلات حاکم بر مساله به همراه انواع شرایط مرزی متداول به دست آمده است. روش تربیع دیفرانسیلی (DQM) به عنوان یکی از شناخته‌شده‌ترین روش‌های حل عددی مساله به کار گرفته شده و معادلات غیرخطی دیفرانسیلی با مشتقات جزیی به صورت معادل به شکل معادلات دیفرانسیلی با مشتقات معمولی نوشته می‌شوند. سپس با در نظر گرفتن پاسخ‌های هارمونیک برای سیستم، معادلات دیفرانسیلی به مجموعه‌ای از معادلات غیرخطی جبری تبدیل شده‌اند. در انتها، به منظور مطالعه پارامترهای اساسی، مثال‌های عددی مختلفی ارائه شده است. نتایج عددی حاصل با مراجع مقایسه شده و به این ترتیب اعتبار فرمول‌بندی ارائه شده و روش حل موجود مشخص شده است. همچنین مطالعه مقایسه‌ای میان مدل‌های سینماتیک خطی و غیرخطی نشان می‌دهد که اهمیت غیرخطی بودن هندسی مدل کاملاً چشمگیر است.

در تحقیق حاضر، برای اولین بار رفتار کمانش پوسته‌های ساندویچی کروی نسبتاً ضخیم دارای هسته مشبک و رویه‌های تقویت شده با سیم‌های حافظه‌دار شکلی (SMA) مطالعه شده است. هسته پوسته به صورت مشبک و سلول‌های آن به صورت چهار ضلعی بوده و رویه‌های پوسته توسط سیم‌های SMA با توزیع یکنواخت و تک‌جهته تقویت شده است. جهت انجام شبیه‌سازی‌ها از روش المان محدود و نرم افزار ABAQUS استفاده شده است. رفتار سوپرالاستیک SMA با استفاده از مدل Brinson تعریف شده و تبدیلات فازی به کمک زیربرنامه UMAT در نرم‌افزار آباکوس اعمال شده است. پس از انجام شبیه‌سازی و استخراج نتایج، تأثیر پارامترهای هندسی و مکانیکی مؤثر مانند شعاع انحنای پوسته، کسر حجمی سیم‌های SMA و میزان پیش‌تنیدگی آنها بر بارهای کمانش پوسته بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که سیم‌های SMA باعث ایجاد تنش‌های بازیافتی شده که به صورت نیروی کششی بر لایه‌های بالایی پوسته اعمال می‌شود. این ویژگی باعث افزایش سفتی پوسته و در نتیجه بیشتر شدن بار کمانش می‌شود. افزایش کسر حجمی سیم های SMA از 0 تا 0.6 درصد بازای α برابر با 0.1 ، باعث افزایش 325 درصدی در بار کمانش می گردد. علاوه بر این بار کمانش واحد حجم پوسته دارای هسته مشبک و بدون هسته مشبک به ترتیب برابر 0.71 و 0.79 به دست می‌آید که نشان می‌دهد وجود هسته مشبک باعث افزایش 11 درصدی در بار کمانش ویژه می‌شود. این افزایش در کنار کاهش وزن سازه باعث آشکار شدن اهمیت استفاده از سازه‌های ساندویچی با هسته مشبک می‌شود.

در این پژوهش، تحلیل دینامیکی تیر ضخیم هدفمند مرکب با وجود ترک عرضی به کمک تئوری تیموشنکو و تئوری مرتبه بالای تغییر شکل برشی مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات بنیادی و شرایط مرزی تیر هدفمند مرکب و ضخیم با استفاده از تئوری‌های تیموشنکو، ردی و همچنین اصل کمینه‌سازی انرژی سیستم به دست آمده است. فرض شده است خواص مکانیکی غیر همگن تیر به‌صورت تابعی از ضخامت به‌صورت تابع توانی که در آن ضخامت تیر متغیر است، باشد. همچنین شرایط مرزی دوسرگیردار در نظر گرفته شده است. با توجه به این شرایط، جواب فرم بسته برای فرکانس‌های طبیعی تیر هدفمند مرکب با وجود ترک به دست آمده است. در ادامه نتایج مورد تحلیل قرار گرفته و با نتایج سایر پژوهش‌ها و نرم‌افزار آباکوس مورد صحت‌سنجی قرار گرفت. در نهایت نتایج نشان داد که درصد بهبود جواب حاصل از تئوری مرتبه سوم برشی ردی نسبت به تئوری تیموشنکو برای تیر ضخیم حدود 24 درصد می‌باشد و برای تیر نازک جواب‌ها به هم نزدیک می‌شوند.

سازه‌های هوایی هنگامی‌که تحت اثر نیروهای ناپایستار، به‌ویژه نیروهای تعقیب‌کننده قرار می‌گیرند، ممکن است علاوه بر ناپایداری استاتیکی در معرض ناپایداری دینامیکی (پدیده فلاتر) نیز قرار بگیرند. به‌همین علت ضروری است، سازه به‌نحوی طراحی گردد، تا از وقوع ناپایداری‌های استاتیکی و دینامیکی جلوگیری شود. در این مقاله به کمک تئوری مرتبه بالای تیرهای ساندویچی جدید برای اولین بار، ناپایداری دینامیکی تیر ساندویچی ضخیم با هسته انعطاف‌پذیر تابعی تحت اثر نیروی تعقیب کننده مورد بررسی قرار گرفته است. تیر ساندویچی از دو رویه و یک هسته انعطاف‌پذیر تشکیل شده است. سطح مشترک هسته با رویه‌ها شامل اتصال کامل است، که قابلیت تحمل تنش‌های برشی و عمودی را دارا می‌باشد. تیر ساندویچی به‌صورت الاستیک خطی با جابجایی‌ها و چرخش‌های کوچک در نظر گرفته شده است. معادلات حرکت تیر ساندویچی مرتبه بالا، تحت اثر نیروی تعقیب‌کننده به کمک اصل همیلتون استخراج شده است. با اعمال شرایط مرزی و با کمک روش حل عددی تربیع مربعات، پدیده فلاتر مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر صحه‌گذاری نتایج، اثر پارامترهای مختلف هندسی و موادی تیر نیز بر آستانه نیروی فلاتر مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد، برای تیرهای بلند، مقدار نیروی تعقیب‌کننده آستانه پدیده فلاتر به نتایج متناظر در تیر تیموشنکو میل می‌کند.

در این مقاله، تحلیل ارتعاشات و پایداری پانل هدفمند ساندویچی چندلایه تقویت‌شده با نانوصفحات گرافن و محصورشده با لایه‌های پیزوالکتریک تحت‌تأثیر نیروی آیروالاستیک مطالعه شده است. پانل ساندویچی چندلایه دو جهت انحنادار از مواد متخلخل که با نانو صفحات گرافنی تقویت شده‌اند، در نظر گرفته می‌شود. نانوصفحات گرافن به صورت‌های یکنواخت و غیریکنواخت و همچنین سه نوع توزیع تخلخل هدفمند که به‌صورت لایه و پیوسته در راستای ضخامت تغییر می‌کند فرض شده است. این سازه‌ همواره تحت تأثیر جریان‌ خارجی سیال که با تئوری پیستون مدل‌سازی می‌شود در نظر گرفته شده است. برای استخراج معادلات حاکم بر حرکت به همراه شرایط مرزی از اصل توسعه یافته همیلتون با در نظر گرفتن تئوری‌ مرتبه بالا استفاده شده است. برای گسسته‌سازی معادلات با مشتقات جزئی به معادلات با مشتقات معمولی، از روش‌ گلرکین استفاده می‌شود. تأثیر مواد پیشرفته شامل الگوهای مختلف توزیع تخلخل، ضرایب تخلخل، توزیع یا پراکندگی نانو صفحات گرافن، مقدار کسر وزنی آن‌ها و همچنین، تأثیر ابعاد هندسی سازه‌ بر روی ارتعاشات و ناپایداری‌های دینامیکی سازه‌ها مطالعه می‌شوند.

در این مقاله ارتعاشات آزاد و اجباری پوسته استوانه‌ای ساندویچی مرکب با تقویت‌کننده‌های متعامد با استفاده از تئوری مرتبه بالا مورد تحلیل قرار گرفته است. سازه ساندویچی مذکور از دو رویه کامپوزیتی ارتوتروپیک و یک هسته انعطاف‌پذیر از جنس فوم و تقویت‌کننده‌های طولی و محیطی تشکیل شده است. رویه‌ها و هسته کاملا به یکدیگر چسبیده می‌باشند و جابجایی نسبی بین آن‌ها در محل اتصال وجود ندارد. جهت تحلیل این پوسته تحت شرایط مرزی دو سر ساده، جابجایی رویه‌ها بر مبنای تئوری مرتبه سوم کانت و در هسته از مدل دوم فروستیگ استفاده شده است. از روش ریلی‌ ریتز جهت حل ارتعاشات آزاد و روش مود‌های فرض شده جهت تحلیل ارتعاشات اجباری استفاده شده است. در بخش ارتعاشات اجباری بارگذاری سینوسی به صورت یکنواخت و شعاعی بر پوسته اعمال می‌گردد. شبیه‌سازی ارتعاشات پوسته ساندویچی تقویت‌شده با نرم‌افزار آباکوس انجام شده است. در نهایت اثر پارامترهای مختلف از جمله نسبت طول به شعاع، نسبت ضخامت به شعاع، ضخامت هسته به ضخامت کل، ساختار و جنس رویه‌ها و هسته بر پاسخ ارتعاشی سازه مورد بررسی قرار گرفته است. صحه‌گذاری نتایج ارتعاشات آزاد و اجباری به‌دست‌آمده از تحلیل حاضر با نتایج دیگر مراجع و نرم‌افزار آباکوس مقایسه گردید.

آلیاژ‌های حافظه‌دار عنوان گروهی از مواد هوشمند می‌باشند که خواص متمایز و برتری نسبت به سایر آلیاژها دارند. رفتار تنش- کرنش این مواد دو پدیده غیرخطی خاص را در برمی‌گیرد، اثر حافظه‌داری و اثر شبه‌الاستیک. رفتار آلیاژ طی این دو اثر به‌گونه‌ای است که بعد از ورود آن به حالت پلاستیک، ماده شکل اولیه خود را بازیابی خواهد کرد. پژوهش انجام‌شده بر پایه مدل‌سازی این دو رفتار آلیاژهای حافظه‌دار در نرم‌افزار آباکوس و با استفاده از کد یومت می‌باشد. شبیه‌سازی کمانش و پس‌کمانش پانل‌های ساندویچی از مواردی است که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته‌اند. تهیه کد یومت خواص آلیاژ حافظه‌دار امکان هرگونه استفاده از امکانات آباکوس جهت تحلیل رفتار سازه‌های هوشمند ساخته شده با آلیاژ حافظه‌دار را برای طراح فراهم می‌سازد. همچنین در این پژوهش، ابتدا نیروی بحرانی کمانش پنج مود اول به ازای درصدهای متفاوت آلیاژ در پوسته‌ها و هسته مطالعه شده و سپس اثرات تغییر درصد حجمی آلیاژها، فاصله از محور خنثی، تغییر زوایای الیاف و اثر کرنش اولیه آلیاژ حافظه‌دار بر پایداری و رفتار پس از کمانش مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی­ها نشان از ایجاد تغییرات زیاد آلیاژ حافظه‌دار روی نتایج به دلیل تنش بازیابی بزرگی که در حین تغییر فاز ایجاد می‌کنند، را دارد.

در این پژوهش، اثرات بارمحوری نوسانی و بستر الاستیک بر روی ناپایداری دینامیکی تیر ساندویچی سه لایه مطالعه شده است. با استفاده از تئوری مرتبه بالای تیرهای ساندویچی، معادلات حاکم بر تیر ساندویچی استخراج گردید. نواحی ناپایداری دینامیکی با استفاده از روش بالوتین با شرایط تکیه‌گاهی ساده استخراج‌شده است. نتایج روش حاضر با نتایج سایر مراجع مقایسه شده‌اند. مقایسه نتایج تحلیلی با شبیه‌سازی تطابق مناسبی را نشان دادند. در پایان اثر پارامترهای مختلف بر ناپایداری دینامیکی، فرکانس طبیعی و فرکانس تحریک بررسی‌شده است. با افزایش ضریب الاستیک بستر، فرکانس‌های طبیعی و تحریک افزایش و ناپایداری تیر کاهش‌یافته است.

در این مقاله، تحلیل‌های ارتعاشات و فلاتر مافوق صوت پانل‌های ساندویچی ذوزنقه‌ی مطالعه شده است. پانل ذوزنقه‌ی هدفمند به همراه پانل ساندویچی تقویت‌شده با نانو صفحات گرافن در نظر گرفته شده است. فرض می­شود که نانو فیلرهای صفحات گرافن در ماتریس به دو صورت یکنواخت و غیریکنواخت در راستای ضخامت توزیع شده است. الگوهای توزیع UD،‌FG-X ، FG-V، FG-O و FG-A در نانو صفحات گرافن هستند. بر اساس تئوری‌های مرتبه بالا کانت، معادلات دینامیکی از پانل‌های ساندویچی تقویت‌شده با نانوصفحات گرافن با استفاده از اصل توسعه‌یافته همیلتون به دست آمده‌اند. فشار دینامیکی مطابق با تئوری شبه‌پایدار مافوق صوت پیستون حدس زده می‌شود. سپس، با استفاده از یک تبدیل مختصات، معادلات حاکم و شرایط مرزی از مختصات اصلی به مختصات جدید محاسباتی تبدیل می­شوند. در نهایت، روش‌ مربعات دیفرانسیلی برای به دست آوردن فرکانس‌های طبیعی، شکل مودها و فشار آیرودینامیکی بحرانی استفاده می‌شود. تأثیر توزیع مختلف تخلخل، ضرایب تخلخل، توزیع نانو صفحات گرافنی، مقدار کسر وزنی، هندسه نانوفیلرهای نانوصفحات گرافن و ابعاد هندسی ‌ بر روی فرکانس‌های طبیعی و رفتار ناپایداری سیستم مطالعه می‌شود.

In this paper, at the first time, free vibration and buckling analysis of the cylindrical sandwich panels whit flexible cores and Magneto-Rheological Fluid Layers for simply supported boundary conditions are studied based on an improved higher order sandwich panel theory. In order to validate the results, the obtained results were compared with those obtained using finite element ABAQUS software. In this investigation, the effects of magnetic field, geometrical parameters such as the length to radius ratio, the core thickness to panel thickness ratio, MR layer thickness to panel thickness ratio and Fiber angle on the natural Frequency, buckling Load and loss factors of sandwich structure were investigated. The results suggest that the natural frequencies, critical buckling loads (eigen values) and the modal transverse displacements (eigen vectors) of the cylindrical sandwich panels whit flexible cores and Magneto-Rheological Fluid Layers in the face sheets are strongly influenced by the intensity of the applied magnetic field.

در این پژوهش، ارتعاشات آزاد پنل‌های ساندویچی دوانحنایه با ضخامت متغیر با استفاده از تئوری مرتبه بالای جدید مطالعه می‌شود. برای اولین بار، بدلیل در نظر گرفتن شعاع‌های انحنای متفاوت برای رویه‌ها، ضخامت هسته متغیر و تابعی از مختصات درون صفحه‌ای می‌باشد. به علاوه، در مدل جدید ارائه شده در این پژوهش، شرایط پیوستگی تنش برشی عرضی، تنش نرمال عرضی و گرادیان تنش نرمال عرضی در فصل مشترک رویه‌ها با هسته، همچنین شرایط صفر بودن تنش‌های برشی عرضی روی سطوح خارجی رویه‌ها ارضا می‌شود. معادلات بر مبنای تئوری مرتبه بالای پنل‌های ساندویچی ارتقا ی افته استخراج گردید، به طوری که تابعی مرتبه دوم برای مؤلف هی عرضی جابجایی رویه‌ها و تابعی درجه سه برای مؤلفه‌های جابجایی درون صفحه‌ای رویه‌ها و همه‌ی مؤلفه‌های جابجایی هسته در نظر گرفته شد. معادلات حاکم و شرایط مرزی بر مبنای اصل همیلتون به دست آمدند. اثرات لایه‌ چینی‌های مختلف، نسبت طول به عرض پنل، تغییر خواص مواد رویه‌ها، نسبت ضخامت‌های رویه‌ها و جنس‌های مختلف مواد رویه‌ها روی ارتعاشات آزاد پنل‌های ساندویچی دوانحنایه با ضخامت متغیر بررسی شد. نتایج حاصل از تئوری حاضر با نتایج موجود در مراجع اعتبارسنجی شده است.

صفحه حاوی گشودگی در کاربردهای صنعتی بسیاری دیده می‌شود.گشودگی به وجود آمده، منجر به تمرکز تنش و در نهایت به شکست و خرابی صفحه میگردد.از این رو، دانستن مقدار تمرکز تنش به دست آمده سبب طراحی مطمئن‌تری می‌شود.در این مقاله، به تحلیل تنش صفحه‌ای ارتوتروپیک و همسانگرد نامحدود حاوی گشودگی شبه مربعی که متاثر از زاویه بار است، پرداخته می‌شود. نکته حائز اهمیت این تحلیل به کارگیری از یک روش بهینه‌سازی به نام الگوریتم رقابت استعماری است که به وسیله‌ی آن پارامترهای بهینه کلی جهت دستیابی به کمترین مقدار تمرکز تنش در اطراف این گشودگی در صفحه‌های همسانگرد و ارتوتروپیک حاصل می گردد، سپس این الگوریتم با تقلید از روند تکامل اجتماعی، اقتصادی و سیاسی کشورها و با مدل‌سازی ریاضی بخش‌هایی از این فرآیند، عملگرهایی را در قالب منظم به صورت الگوریتم ارائه می‌دهد که می‌توانند به حل مسائل پیچیده بهینه سازی کمک کنند. نتایج تنش بهینه به دست آمده از الگوریتم رقابت استعماری حاکی از رقابتی بودن این الگوریتم جهت اجتناب از قرار گرفتن در نقطه بهینه محلی است. پایه‌های اصلی این الگوریتم را سیاست همسان‌سازی، رقابت استعماری و انقلاب تشکیل می‌دهند. متغیرهای طراحی در این پژوهش عبارتند از: زاویه‌ی الیاف، زاویه‌ی بار، شعاع انحنای گوشه‌ی گشودگی، زاویه‌ی چرخش گشودگی و در نهایت جنس صفحه. نتایج حاصل شده از الگوریتم رقابت استعماری بیانگر مناسب بودن این روش در بهینه‌سازی صفحات می‌باشد. در این تحقیق برای اثبات درستی نتایج، از حل عددی اجزای محدود استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند. با انتخاب مناسب پارامترهای بهینه می‌توان مقدار تنش اطراف گشودگی را به میزان قابل توجهی کاهش داد.

در کاربردهای خاص نظیر انتقال سیالات خورنده با درجه حرارت بالا که لوله‌های یک‌لایه عملکرد مناسبی ندارند، می‌توان از لوله‌های چندلایه استفاده نمود. برای شکل‌دهی این لوله‌ها فذآیند هیدروفرمینگ استفاده می‌گردد. در مقاله حاضر ابتدا شبیه‌سازی فرآیند شکل‌دهی لولۀ دولایۀ آلومینیوم- مس بااستفاده از روش اجزای محدود با فرض همسانگرد بودن ماده صورت گرفت. سپس با طراحی و ساخت مجموعۀ هیدروفرمینگ لوله باقابلیت کنترل فشار داخلی و تغذیۀ محوری بر نتایج شبیه‌سازی‌های عددی صحه‌گذاری گردید. نتایج نشان دادند در بین سه منحنی بارگذاری خطی، مرحله‌ای و اسپیلاین، منحنی بارگذاری خطی بهترین حالت برای فرآیند شکل‌دهی است. هم‌چنین هیدروفرمینگ لولۀ دولایه از توزیع ضخامت همگن‌تری نسبت به لولۀ یک‌لایه برخوردار است. نتایج تجربی، نتایج به‌دست آمده از شبیه-سازی را که برای پیش‌بینی منحنی بارگذاری استفاده می‌گردد، تأیید می‌کند.

با تعیین زاویه مناسب جهت قرارگیری فیبرهای تقویت کننده لایه‌های کامپوزیتی پوسته‌های چند لایه فلز و کامپوزیت می‌توان سفتی این پوسته‌ها را به گونه‌ای تغییر داد تا کارایی سازه بهبود یابد. به این منظور در این پژوهش پوسته فلز-کامپوزیت تحت بار استاتیکی عرضی قرار گرفته و با استفاده از روش اجزاء محدود تحلیل تنش برای تمامی حالت‌های زوایای قرارگیری فیبرها انجام گرفته و با استخراج تنش‌های ایجاد شده در تمامی لایه‌ها و با به کارگیری معیار شکست تنش ماکزیمم، زاویه قرارگیری مناسب برای فیبرهای تقویت کننده به گونه‌ای تعیین گردیده که منجر به بیشترین استحکام ممکن برای پوسته گردد. جهت انجام تحلیل‌های فوق از نرم افزارهای عددی و تحلیلی و لینک این نرم افزارها به یکدیگر استفاده شده است. همچنین به منظور تعیین کارایی روش طراحی مذکور، تحلیل کمانش ساختارهای طراحی شده انجام گرفته است. نتایج نشان می‌دهد با تعیین زاویه مناسب قرارگیری فیبرهای تقویت کننده، مرزهای پایداری پوسته دچار بهبود قابل ملاحظه‌ای می‌گردند. از دیگر نوآوری‌های این تحقیق می‌توان به مقایسه و تعیین میزان اثربخشی تغییر ضخامت، تغییر جنس لایه‌های فلزی و تغییر زاویه قرارگیری فیبرهای تقویت‌کننده، بر روی مرزهای پایداری پوسته‌های فلز-کامپوزیت اشاره نمود. جهت افزایش دقت نتایج تحلیلی، معادلات بر مبنای تئوری مرتبه بالا استخراج گردیده اند.

فرآیند هیدروفرمینگ، یک روش پیشرفته برای شکل دهی قطعات لوله ای به شکل موردنظر قالب، با اعمال فشار بالا و تغذیه محوری می باشد. لوله های دو لایه متشکل از دو لوله فلزی مختلف (مانند آلومینیوم و مس) می باشند که برای استفاده در محیط های ترکیبی که لوله های تک لایه عملکرد مناسبی ندارند، توصیه می شوند. استفاده از این لوله ها در انتقال سیالات خورنده با دمای بالا، هوافضا و صنایع هوایی، تولید نفت و نیروگاه های اتمی پیشنهاد می گردد. در این مقاله، کاهش ضخامت و ارتفاع چروکیدگی لوله های دولایه از نظر پارامترهای هندسی ( طول، قطر و ضخامت لوله های داخلی و خارجی، طول و ارتفاع بالج، طول پخ ) با استفاده از روش المان محدود و طراحی آزمایشات به روش پاسخ سطح مدل سازی شده است. همچنین مدل المان محدود ساخته شده با نتایج تجربی صحه گذاری گردیده است. اثر پارامترهای هندسی و برهمکنش آن ها بر پاسخ ها، تعیین شده و مورد بحث قرار گرفته است. پارامترهای هندسی بهینه با در نظر گرفتن حداقل کاهش ضخامت و ارتفاع چروکیدگی، با استفاده از بهینه سازی چند متغیره به دست آمده است. نتایج بهینه سازی دارای تطابق خیلی خوبی با آزمایشات تجربی می باشد.

در این پژوهش به طور جداگانه به بررسی بهینه‌سازی وزن پانل ساندویچی هسته منشوری تحت بارگذاری عرضی و طولی پرداخته شده است. برای حل مسائل بهینه‌سازی متناظر با بارگذاری­‌های مذکور، از الگوریتم تکامل تفاضلی مقید بهبودیافته مبتنی بر روش مدیریت قیود چندهدفه استفاده شده است. قیود مسئله­‌ها بار کمانشی و تنش تسلیم هستند. با مقایسه نتایج الگوریتم تکامل تفاضلی مقید بهبودیافته با نتایج بدست آمده بوسیله الگوریتم­‌های تکاملی دیگر مبتنی بر روش تابع جریمه در مطالعات قبلی مشاهده می‌­شود که در بارگذاری عرضی نتایج بدست آمده در این مطالعه مشابه­ با نتایج کارهای قبلی است، اما در بارگذاری طولی نتایج الگوریتم تکامل تفاضلی مقید بهبود یافته بهتر می­‌باشد. علاوه بر نتایج بهتر و آسانی کاربرد آن، مزیت دیگر الگوریتم تکامل تفاضلی مقید بهبودیافته عدم نیاز به فرآیند آزمون و خطا برای تنظیم پارامترهای تابع جریمه است. مشاهده می­‌شود که در هر دو نوع بارگذاری با افزایش شاخص بار مقادیر ارتفاع پانل، ضخامت هسته و رویه بعلاوه مقدار شاخص وزن افزایش می­‌یابند تا از تسلیم و کمانش پانل جلوگیری شود؛ اما در یک مقدار ثابت شاخص بار با افزایش تعداد موج­‌های هسته، شاخص وزن در بارگذاری عرضی رفتاری کاهنده و در بارگذاری طولی رفتاری افزایشی دارد. با این حال، ضخامت رویه و هسته رفتاری کاهنده و ارتفاع پانل رفتار افزایشی دارند.

در اين مقاله، توزيع تنش ميان­لايه‏اي در اتصالات چسبي تك‏لبه و جفت‏لبه مورد بررسي قرار گرفته است. يك معادله‏ جابه­جايي درجه­دوم براي چسب در راستاي ضخامت درنظر گرفته شده است. براي تحليل تنش اين اتصال، نمودار جسم آزاد الماني از الياف، در نواحي چسبي و غيرچسبي اتصال رسم شده و با نوشتن معادلات تعادل براي اين المان‏ها، معادلات ديفرانسيل حاكم بر اتصال استخراج شده است. سپس، با حل معادلات حاكم و با استفاده از معادلات شرايط مرزي، مقادير جابه­جايي در الياف و درنتيجه تنش برشي ايجاد شده در چسب و بار محوري ايجادشده در الياف به­دست آمده است. علاوه­بر اين موارد، اثرات انبساط گرمايي و نم گرمايي نيز درنظر گرفته شده است. نتايج نشان مي‏دهند كه توزيع تنش علاوه­بر مشخصات هندسي همچون ضخامت و طول ناحيه‏ چسبي، به مشخصات فيزيكي اتصال از جمله مدول يانگ، ضريب پواسون و ضريب انبساط حرارتي لايه‏ نيز بستگي دارد. برخي از انواع اتصالات توزيع تنش يكنواخت­تري نسبت به بقيه دارند. مثلا تنش برشي بيشينه در اتصال جفت­لبه تقريبا نصف اتصال تك‏لبه است. نتايج حل‏هاي تحليلي با نتايج به­دست­آمده از حل اجزا محدود به­وسيله نرم­افزار ANSYS‌ صحت­سنجي شده است و تطابق خوبي بين اين نتايج مشاهده شده است.

در این تحقیق، باتوجه به توانایی روغن‌های هوشمند مغناطیسی در تغییر در سختی و دمپینگ سازه، از آنها در هسته ورق ساندویچی استفاده شده است. ورق ساندویچی مورد بررسی به­صورت دوانحنایی و دارای شرایط تکیه‌گاهی ساده می‌باشد. برای استخراج معادلات حرکت حاکم بر سامانه، برای اولین­بار از تئوری مرتبه ­بالای بهبودیافته‌ ورق‌های ساندویچی و اصل همیلتون استفاده شده است. پس از آن اثرات شدت میدان مغناطیسی بر فرکانس‌های ورق مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین اثرات تغییر پارامترهای هندسی مثل ضریب منظری ورق، ضخامت لایه‌ مایع با قابلیت تحریک مغناطیسی، شعاع انحنا و نسبت ضخامت بر مشخصه‌های ارتعاشی ورق نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که فرکانس طبیعی ورق، با افزایش شدت میدان مغناطیسی تا B s (شدت میدان مغناطیسی اشباع) افزایش، با افزایش ضریب منظری نیز افزایش و با افزایش نسبت ضخامت هسته به ضخامت کل ورق کاهش پیدا می‌کند. علاوه­‌بر این نتایج نشان‌دهنده آن است که، فرکانس‌ طبیعی ورق برای حالت دوانحنایی بیش­تر از حالت‌های تک­انحنایی و تخت می‌باشد. بنابراین می‌توان با تغییر این پارامترها، فرکانس طبیعی سامانه را در محدوده‌ موردنظر حاصل نمود و همچنین با داشتن یک میدان مغناطیسی قابل کنترل در سامانه، می‌توان فرکانس طبیعی سامانه را کنترل نمود.