مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
تحلیل قابلیت اطمینان مبتنی بر جز محدود چند مقیاسی تصادفی برای سازه های کامپوزیت چند لایه
عنوان انگلیسی مقاله:
Stochastic multi-scale finite element based reliability analysis for laminated composite structures
کلمات کلیدی مقاله:
تحلیل قابلیت اطمینان، ساختارهای کامپوزیت، روش جزء محدود چند مقیاسی، ریزمقیاس تصادفی، مقیاس ماکرو تصادفی
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی عمران
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
سازه، مدیریت ساخت
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1. مقدمه
2. روش جزء محدود چند مقیاسی تصادفی
2.1 روش هموژنیزه کردن تصادفی برای مواد کامپوزیت
2.2 پیاده سازی جزء محدود روش چند مقیاسی
3. روش های تحلیل قابلیت اطمینان ساختاری چند مقیاسی
3.1 اصل تحلیل قابلیت اطمینان ساختاری
3.2 تابع حالت حدی برای کامپوزیت ها
3.3 روش شبیه سازی مونت کارلو بر اساس جزء محدود چند مقیاسی
3.4 روش قابلیت اطمینان مرتبه اول بر اساس جزء محدود چند مقیاسی
3.5 روش قابلیت اطمینان مرتبه دوم بر اساس جزء محدود چند مقیاسی
4. مثال های عددی
4.1 مثال 1: ورق یک لایه
4.2 ورق های چند لایه
5. نتیجه گیری
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
1. Introduction
Typical composite components are laminates comprising layers of fibre reinforced composite laminae, each of which are made of fibres embedded in matrix. The assembly of the fibres and matrix materials to create a lamina, as well as the lay up and curing of laminae, is a complicated process and may involve a lot of uncertainty. Therefore, the material properties of a composite laminate are random in nature. Sources of significant uncertainty include: variations in volume fractions of fibre and matrix, voids in the matrix and between fibres and matrix, imperfect bonding between constituents, cracks, fibre damage, random and/or contiguously packed fibres, misaligned fibres, temperature effects, non-uniform curing of the matrix material, residual stresses, etc. Uncertainties in these factors propagate to a larger scale and are reflected in variability of the stiffness and strength that characterise the overall structural behaviour [1–7]. Consequently, high safety factors of the order of 8–10 [8] are introduced in current deterministic based structural design, thereby not taking full advantage of composite materials. These issues may be addressed in a probability based design context [9–11] equivalent to Eurocode, for example.
1. مقدمه
عناصر کامپوزیتی به صورت ورق هایی متشکل از چندین لایه از ورق های کامپوزیت مسلح الیافی بوده که هر کدام از الیاف های محصور در مخلوط ساخته شده اند. سرهم بندی الیاف ها و مواد مخلوط جهت ایجاد یک ورق و همچنین عمل آوری و ساخت ورق به عنوان یک فرآیند پیچیده محسوب شده و ممکن است در برگیرنده عدم اطمینان بالایی باشد. بنابراین، خصوصیات مواد یک ورق کامپوزیت دارای ماهیت تصادفی است. منابع عدم اطمینان قابل توجه عبارتند از: تغییرات نسبت های حجمی الیاف و مخلوط، حفرات در مخلوط و بین الیاف و مخلوط، پیوند ناقص بین مواد تشکیل دهنده، ترک ها، خرابی الیاف، الیاف های متراکم تصادفی یا پیوسته، الیاف های تنظیم نشده، اثرات موقت، عمل آوری غیر یکنواخت مواد مخلوط، تنش های پسماند و غیره. عدم اطمینان ها در این عوامل در مقیاس بزرگتری انتشار یافته و در تغییر پذیری سختی و مقاومت که بیان کننده رفتار سازه ای کلی است نمود می یابند. در نتیجه، ضرائب اطمینان بالای از مرتبه 10-8 در طراحی سازه ای تعینی کنونی با عدم در نظر گرفتن مزیت کلی مواد کامپوزیت به دست می آیند. می توان این موضوعات را در یک ساختار طراحی احتمالاتی معادل با به طور مثال یوروکد مورد بررسی قرار داد.