بررسی تحلیلی و عددی رفتار عملگرهای FGMهوشمند هیدروژلی - دانشکده فنی و مهندسی
بررسی تحلیلی و عددی رفتار عملگرهای FGMهوشمند هیدروژلی
نوع: Type: پایان نامه
مقطع: Segment: کارشناسی ارشد
عنوان: Title: بررسی تحلیلی و عددی رفتار عملگرهای FGMهوشمند هیدروژلی
ارائه دهنده: Provider: امیر قاسمخانی
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر هاشم مظاهری
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر رحمن سیفی - دکتر عباس فدایی
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: سهشنبه 29 بهمن ساعت 14:30
مکان ارائه: Place of presentation: آمفی تئاتر دانشکده مهندسی
چکیده: Abstract: هیدروژلها مواد پلیمری هوشمند هستند که در تماس با سیال تحت تحریکهای مختلف فیزیکی و شیمایی تغییرشکلهای بزرگ میدهند. بر اساس این ویژگی آنها به عنوان سنسور و عملگر مورد استفاده قرار میگیرند. در این رساله رفتار تورمی یک پوسته و یک میکروتیر مدرج (FGM) هیدروژلی با دو روش تحلیلی و عددی مورد مطالعه قرار گرفتهاست. چگالی اتصالات عرضی در پوسته در جهت شعاعی و در میکروتیر در جهت ضخامت به صورت گرادیانی توزیع شدهاست. ابتدا مدل تحلیلی برای پوسته و میکروتیر ارائه و حل شدهاست سپس حل اجزای محدود برای هیدروژل مدرج (FGM) مورد مطالعه، با نوشتن سابروتین برای معرفی خواص ماده در نرمافزار Abaqus انجام شدهاست. برای این منظور هیدروژل مدرج (FGM) مورد بررسی در میکروشیر، به صورت پوسته چند لایه با خواص گسسته مدل شدهاست و در میکروتیر نیز هیدروژل به همین صورت در راستای ضخامت مدرج شدهاست. تطابق خوب بین نتایج حل تحلیلی و حل عددی صحت حل تحلیلی ارائه شده را تایید میکند. از جمله کاربردهای دیگر این مواد می توان به مسائل مربوط به میکروسیالها اشاره کرد که در آن برهمکنش بین سازه و سیال از اهمیت بالایی برخوردار است. از طرفی استفاده از مواد مدرج نیز با توجه به رفتار آنها اهمیت بسزایی دارد. در این پایاننامه علاوه بر حل تحلیلی و عددی میکروشیر و میکروتیر، شبیهسازی با در نظر گرفتن برهمکنش سیال و سازه مورد مطالعه قرار گرفتهاست. در این راستا، ابتدا ابزار عددی مناسب برای تحلیل اجزامحدود آنها توسعه داده شده است که پس از صحهسنجی برای استفاده در روند شبیهسازی برهمکنش سیال و سازه مورد استفاده قرار گرفته است. برای بررسی اهمیت مدرج نمودن این میکروشیرها و میکروتیرها، حالتهای توزیع خطی و نمایی تراکم پیوندهای عرضی و حالتهای حدی همگن نیز بررسی شدهاند. همچنین رفتار این میکروشیرها بدون درنظر گرفتن برهمکنش سیال و جامد نیز شبیهسازی شده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که اثرات برهمکنش سازه و سیال حائز اهمیت بوده و تاٌثیرات قابل توجهی بر پارامترهای میکروشیر و میکروتیر به خصوص دمای بسته شدن و دبی سیال عبوری از آن دارند. به خصوص در میکروتیر مدرج افقی برهمکنش سیال-جامد تاٌثیر بسیار زیادی بر نتایج بهدست آمده دارد واژههای کلیدی: هیدروژل حساس به دما، میکروتیر، میکروشیر، مدرج (FGM)حل تحلیلی، حل عددی،برهمکنش سیال و سازه،
فایل: ّFile: تنزيل فایل