منصة الرسائل والاطاريح: التصميم المثالي لتراكيب الصفائح المقواه المعرضه إلى حمل ساكن

الخلاصة

أن مجال الامثلية الهيكلية (التصميم المثالي) أخذ يتطور بسرعة خلال العقود الماضية مع العديد من طرق الامثلية المختلفة التي يمكن استعمالها للحصول على تركيب يتميز بوزن أقل. يتضمن البحث جزئين , الجزء الأول يتضمن اقتراح تقنيه عدديه اعتمدت طريقه العناصر المحددة كأساس لها لتوضيح سلوك الصفائح المقوات والتراكيب الاسطوانية تحت تأثير ظروف الأحمال الساكنة. التقنية تضمنت نمذجة (صياغة) طريقه العناصر المحددة باستخدام عنصر مكافى الخواص (متشابهه الخواص) ذو الأربع عقد ثم ربطت هذه العناصر لخلق نماذج معينة بغيه أيجاد التصميم الأمثل لها. أن هذه النماذج سوف تتميز بذلك وان كل نموذج يستعمل أنواع مختلفة من المقويات. الجزء الثاني يتضمن توضيح التصميم الامثل للموديل المقترح, حيث أن تقنيه الامثلية المستخدمة تدعى (MESO) التي طورت عن طريق العالمان (Xie) و(Steven) عام 1992 م. هذة الطريقة فحصت في هذا البحث لتطبيقها على الصفائح المقوات وتسند هذه الطريقة على فكره بسيطة وذلك بازاله البطيئة للمادة الغير المؤثرة من التركيب, بحيث ان الشكل المتبقي يتجه نحو تركيب أفضل. ان التمثيل الرياضي لهذه الطريقه تامة في هذا البحث بالبرمجة الكاملة والتعديل المطلوب بحيث تكون قابله للتطبيق على تراكيب أخرى وبشروط جديدة. يمثل سمك الصفيحة وسمك المقويات (honeycomb stiffeners) وارتفاعها هي متغيرات التصميم , إما هدف تحقيق الامثلية فيمثل بوزن التركيب بينما تمثل القيود بإجهاد الفون مايسز (Von Misses). من النتائج التي تم الحصول عليها , هو ان أعلى إجهاد يوجد عند مسافة (15%-0%) من جذر الصفيحة المقوات ويقل ذالك الإجهاد باتجاه النهاية الحرة للصفيحة. كما وجد ان تركيب الصفائح المقوات ذات خلايا النحل المر بعه (Rectangular-honeycomb cells) تعطي نتائج أفضل من التراكيب الأخرى, وان تركيب السندوتش الاسطواني(Sandwich Cylindrical Structural) يعطي نتائج أفضل من التركيب الاسطواني ذات خلايا النحل المر بعه. جميع برامج الامثلية كتبت باستخدام (ANSYS Parametric Design Language) (APDL) حيث يستخدم هذا البرنامج سويا مع(ANSYS) ويمثل كونه برنامج فرعي يمكن بواسطة تحليل التركيب ونقل المعلومات بسهوله بين تحقيق الامثلية وبرامج التحليل.