به منظور تحلیل خستگی پوسته های استوانه ای تقویت شده ابتدا می بایست میدان های تنش و کرنش در آنها را محاسبه نمود. با توجه به غیر خطی بودن تحلیل، هزینه تحلیل اجزاء محدود مساله به کمک المان های جامد بسیار بالا می باشد. از طرفی چنانچه این مساله با استفاده از المانهای پوسته ای مدلسازی شود، پرچ ها و پیچ ها را نمی توان به صورت واقعی مدل کرد. در این مقاله، به منظور تحلیل تنش مساله از تکنیک زیر مدلسازی پوسته به جامد استفاده شده است. بدین صورت که در ابتدا پوسته استوانه ای تقویت شده مذکور به کمک المانهای پوسته ای مدلسازی شده که در این حالت تمامی اتصالات به صورت المانهای فنر در نظر گرفته شده اند. سپس با استفاده از این تکنیک به مدلسازی نواحی بحرانی مساله به کمک المانهای جامد پرداخته شده که در این حالت اتصالات به صورت سه بعدی در نظر گرفته شده اند. پس از محاسبه میدانهای تنش و کرنش در سازه، تحلیل خستگی چند محوره از دیدگاه صفحه بحرانی برون-میلر صورت گرفته است. بدین منظور با کدنویسی در نرم افزار آباکوس، ابتدا صفحه بحرانی همه المانها مشخص شده و سپس با محاسبه کرنش های نرمال و برشی روی صفحه بحرانی، عمر هر المان پیش بینی شده است.

این مقاله به مطالعه و تدوین مدل ساختاری مناسب برای توصیف رفتار مکانیکی بافت کبد می پردازد. برای این منظور تغییرشکل بافت کبد در آزمون فشار تک محوره، بر اساس دو مدل ساختاری هایپرالاستیک و هایپرویسکوالاستیک، به ازای دو نرخ کرنش متفاوت، به صورت تحلیلی و عددی مطالعه و بررسی شده است. مدل ها بر پایه تابع انرژی چندجمله ای استخراج و ضریب های معادله ساختاری با استفاده از برازش نمودار تنش-کرنش حاصل از این دو مدل بر نتایج تجربی موجود، به دست آمده اند. هم چنین برای تعیین رفتار بافت در شرایط بارگذاری دیگر، مدل ها برای بارگذاری کشش تک محوره و برش نیز بررسی شده اند. شبیه سازی های عددی با استفاده از نرم افزار آباکوس، که هر دو مدل در آن به صورت پیش فرض وجود دارند، انجام شده اند. به منظور اعتبارسنجی روش های نظری، نتایج حل تحلیلی و شبیه سازی اجزای محدود با یکدیگر و هم چنین با داده های تجربی موجود مقایسه شد. بررسی نتایج نشان می دهد حل تحلیلی و شبیه سازی عددی انجام شده برای پیش بینی رفتار بافت کبد، تقریبا بر هم منطبق و به علاوه در مقایسه با نتایج تجربی، از دقت خوبی برخوردار بوده و مدل ها دارای پایداری قابل قبولی هستند. آن گاه اثر ضریب اصطکاک بین نمونه و صفحه فشارنده بررسی شده است. نتایج نشان می دهند با افزایش ضریب اصطکاک، تنش ایجاد شده افزایش می یابد. بنابراین پیش بینی دقیق تر رفتار بافت مستلزم انتخاب صحیح ضریب اصطکاک است. معادله های ساختاری انتخاب شده برای پیش بینی رفتار کبد، به دلیل غیرصفر بودن تمامی ثابت های مادی، در مقایسه با پژوهش های مشابه برای بافت های دیگر، از لحاظ ریاضی پیچیده تر بوده و حل تحلیلی آن چالش و نوآوری اصلی این مقاله به شمار می رود.

در این پژوهش، به مطالعه وضعیت آسیب چندلایه های کامپوزیتی متعامد تحت بارگذاری استاتیکی تک محوره کششی پرداخته شده است. آسیب ترک ماتریسی و جدایی بین لایه ای ناشی از ترک های ماتریسی دو نوع از متداول ترین انواع آسیب در چندلایه های کامپوزیتی می باشد. با استفاده از رویکرد میکرومکانیکی و بر پایه روش حساب تغییرات هشین، به تحلیل میدان تنش و افت خواص مکانیکی با دو الگوی محتمل متقارن و پادمتقارن پرداخته می شود. در راستای بهبود نتایج حاصل از روش حساب تغییرات روش تقسیم لایه ها استفاده می شود. با استفاده از شیوه حساب تغییرات توسعه داده شده، نتایج افت خواص مکانیکی به دو شیوه همگن سازی نوبتی لایه های 90 درجه ترک خورده و روش مدلسازی هم زمان لایه های 90 درجه ترک خورده، مقایسه شده است. سپس از معیار نرخ رهاسازی انرژی جهت پیش بینی شروع و رشد ترک های ماتریسی و جدایی بین لایه ای القایی و همچنین وضعیت اشباع ترک های ماتریسی استفاده شده است. . با مقایسه نتایج تحلیلی و نتایج عددی حاصل از روش اجزاء محدود مشاهده شد استفاده از روش تقسیم بندی لایه ها تاثیر بسزایی در افزایش دقت نتایج دارد.

در دهه های اخیر مدل های خرابی پدیدارشناسانه برای مطالعه خرابی مواد سنگی توسط محققان متعددی به کار برده شده اند. بیشتر مدل های خرابی پدیدارشناسانه از اصول ترمودینامیک برگشت ناپذیر برای حل مساله استفاده می کنند. از آنجایی که در مدل های خرابی پدیدارشناسانه برای حل فرآیند خرابی در مواد شکننده فیزیک واقعی فرآیند خرابی در مواد شکننده چندان در نظر گرفته نمی شود، بنابراین مدل های خرابی ریزمکانیکی روش های نوینی برای در نظر گرفتن فیزیک واقعی مساله در ریز مقیاس به ویژه جوانه زنی و رشد ترک های بال دار از ریزترک های اولیه اند که مورد توجه محققان قرار گرفته اند. لغزش اصطکاکی بر سطوح ریزترک های بسته موجب تغییرشکل های غیرخطی و جوانه زنی ترک های بال دار از نوک ریزترک های اولیه می شوند. از آنجایی که مواد سنگی توزیع مختلفی از ریزترک های اولیه از نظر اندازه و جهت دارند، تحت بارگذاری دینامیکی همه ریزترک های ذاتی موجود در مواد سنگی فعال شده و رشد می کنند. اندرکنش ریزترک ها با یکدیگر و بهم پیوستن آن ها نقش مهمی در میزان خرابی تجمعی و تشکیل صفحه شکست بزرگ مقیاس در مواد سنگی دارد. روش های همگن سازی مختلفی از قبیل توزیع رقیق، موری-تاناکا، خودسازگار و پونته-کاستاندا برای محاسبه پارامترهای معادل مکانیکی به کار برده می شوند. در این مطالعه از روش همگن سازی خودسازگار (SCS) برای تعیین پارامترهای همگن سازی شده محیط معادل نمونه سنگی تحت بارگذاری فشاری دینامیکی تک محوره استفاده شده است. الگوریتم مدل خرابی توسعه داده شده در محیط نرم افزار تجاری تفاضل محدود (FLAC) کدنویسی شده است. در این مطالعه با استفاده از مدل خرابی توسعه داده شده مقاومت نمونه سنگی در شرایط آزمایش مقاومت فشاری تک محوره به ازای نرخ های کرنش مختلف و با مقادیر بالا مدلسازی و تحلیل شده است. نتایج تحلیل ها و شبیه سازی ها وابستگی مقاومت حداکثری نمونه به نرخ کرنش اعمالی را نشان می دهد. هم چنین مطابق با نتایج، با افزایش نرخ بارگذاری میزان مقاومت فشاری نمونه افزایش می یابد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

چکش اشمیت امکان اندازه گیری سریع و ارزان سختی سطح سنگ را بصورت برجا و آزمایشگاهی فراهم می آورد. این پارامتر بطور گسترده در تخمین خواص مکانیکی سنگ ها از جمله مقاومت فشاری تک محوره و ضریب یانگ مورد استفاده قرار می گیرد. سختی چکش اشمیت همچنین می تواند در ارزیابی کیفیت ساختاری سنگ، پیش بینی پارامترهای حفرپذیری و برش پذیری و میزان سایندگی سنگ، هوازدگی آن و تعیین مقاومت دیواره ی درزه مورد استفاده قرار گیرد. عوامل مختلفی مانند ابعاد نمونه ی مورد آزمایش، زبری سطح، هوازدگی، محتوای رطوبت، نوع چکش اشمیت و روش اندازه گیری و غیره بر روی نتایج سختی اشمیت اثر می گذارند. در مقاله ی حاضر بعد از مرور نتایج تحقیق های اخیر انجام گرفته در زمینه ی تاثیرات این عوامل، به بررسی آزمایشگاهی اثر عوامل رطوبت، درجه ی حرارت و بارگذاری تک محوری بر روی سختی اشمیت چندین نوع سنگ سالم و نیز نمونه ی بتن پرداخته شده است. نتایج حاصل نشان داد که رطوبت عموما سبب کاهش مقدار سختی اشمیت سنگ می گردد. میزان این کاهش وابسته به نوع سنگ می باشد. همچنین دما تاثیر زیادی بر روی مقدار سختی اشمیت دارد. رابطه ی بین کاهش سختی با افزایش حرارت برای سنگ های مورد آزمایش، به شکل خطی بوده است. از طرفی اندازه گیری سختی نمونه ی تحت بارگذاری تک محوره نشان داد که اعمال بار بر روی سنگ، سبب افزایش سختی اشمیت نمونه می شود. این امر باید در اندازه گیری برجای سختی در دیواره ی فضاهای زیرزمینی که سنگ ها تحت بارگذاری قرار دارند، مورد توجه قرار گیرد.

سابقه و هدف: مطالعات نشان داده است که اعمال نیروهای ارتودنسی منجر به استرین ماتریکس وسلولها می شود که تغییر شکل سلولها و سپس تمایز آنها به سلولهای دیگر را در پی خواهد داشت. هدف از این مطالعه بررسی اثر نیروهای کششی تک محوره و چندمحوره بر بیان مارکر سطحی CD90 در دو نوع سلول بنیادی مزانشیمال انسانی (سلولهای بنیادی اندومتریال و سلول بنیادی پالپ دندان) بود.مواد و روشها: سلول های بنیادی پالپ دندان و اندومتریال، در پاساژ چهارم، به 2 داربست سیلیکونی منتقل شدند. یکی از داربست ها بعنوان گروه کنترل در نظر گرفته شد و در مدیای معمولی قرار گرفت. داربست دیگر تحت بارگذاری کششی تک محوره یا چند محوره استاتیک قرار گرفت. دو هفته پس از کشت سلولها بر روی داربست، آزمایش ایمنوفلوئورسنت برای بررسی مارکر CD90 و عکسبرداری از سلولها با استفاده از میکروسکوپ فلوئورسنت انجام شد.یافته ها: رنگ آمیزی با مارکر اختصاصی (CD90) سلول های بنیادی مزانشیمال، نشان داد که در حالی که این مارکر به میزان زیادی در گروه های کنترل بیان می شود، میزان بیان آن در گروههای تحت تاثیر نیروهای مکانیکی، به شدت کاهش یافته و قابل مشاهده نمی باشد.نتیجه گیری: کاهش بیان مارکر سطحی CD90 در سلول های بنیادی، می تواند نشان دهنده تمایز سلول های بنیادی به انواع دیگری از سلول ها باشد که شناسایی آنها فاز دوم این مطالعه را تشکیل می دهد.

تئوری های خستگی تاکنون بر روی نمونه های استوانه ای تحت بارهای خمشی، کشش - فشاری یا پیچشی آزموده شده اند. میدان های تنش پدیده آمده در این نمونه ها، عمدتا یک یا دو بعدی بوده اند. میل موج گیر یا میله پادغلت، یکی از اجزای سیستم تعلیق خودرو است. میل موج گیر در عین داشتن مقطع ساده دایره ای، به دلیل داشتن خمهای متعدد، متحمل میدان تنش سه بعدی است. این قطعه همواره تحت بارگذاری نوسانی خمشی و پیچشی قرار دارد و مهمترین عامل در شکست و تخریب آن پدیده خستگی است. در مقاله کنونی با استفاده از تحلیل اجزای محدود و کد کامپیوتری نوشته شده، به تحلیل خستگی و محاسبه میزان آسیب انباشته در این قطعه بر پایه تئوریهای معتبر اصلاح شده صفحه بحرانی، با قابلیت به کارگیری تنش چند محوره پرداخته شده و مقایسه ای بین نتایج حاصل از این تئوری ها با نتایج حاصل از کار تجربی و آزمون خستگی به کار گرفته شده صورت پذیرفته است.