سازه های جدار نازک به شکل صفحات و پوسته ها در شاخه های مختلف تکنولوژی مانند عمران، مکانیک، هوافضا، زیر دریایی و مهندسی شیمی کاربرد دارند. یک چنین استفاده وسیعی از سازه های صفحه ای و پوسته ای ناشی از خواص داخلی و ذاتی این سازه ها می باشد. وقتی حتی صفحات نازک و به خصوص پوسته ها مناسب طراحی شده باشند، می توانند بارهای زیادی را تحمل نمایند. بنابراین، آنها در حامل های هوافضایی که وزن سبک اساس می باشد، استفاده شده اند.
در تهیه این کتاب، ما سه هدف اصلی داشتیم: اول، ارائه یک معرفی جامع، منظم و قابل درک بنیادی از تئوری صفحات و پوسته ها براساس بنیان های ریاضیاتی و مکانیکی قوی با تاکید بر دیدگاه های مهندسی می باشد. دوم، ما خواستیم مطالعه کنندگان را همزمان با روش های تحلیلی و عددی برای حل مسائل صفحات و پوسته های خطی و غیرخطی آشنا کنیم. هدف سوم، اعمال تئوری ها و روش های بسط داده شده در کتاب برای تحلیل و طراحی سازه های صفحه-پوسته نازک در مهندسی می باشد. این کتاب به عنوان کتاب درسی برای فارغ التحصیلان و دانشجویان تحصیلات تکمیلی در مهندسی های معماری، مکانیک، شیمی، هوافضا، هوانوردی، مهندسی اقیانوس و مهندسی مکانیک ارائه گردیده است. آن می تواند به عنوان کتاب مرجع برای مهندسی های عملی، طراحان و تحلیل گران تنش که تحلیل و طراحی سازه های جدار نازک را انجام می دهند باشد.
به عنوان یک کتاب درسی شامل مواد کافی برای دو ترم کارشناسی یا واحد فارغ التحصیلی روی تئوری و کاربردهای پوسته ها و صفحات نازک می باشد. همچنین، کوشش های ویژه ای برای فصل بندی به منظور استقلال هر فصل از دیگری انجام شده، به طوریکه واحد را می توان در یک ترم با جدا کردن فصل های مناسب خاص و یا به طور مطالعه شخصی معادل تدریس نمود.
کتاب به سبک زیر سازماندهی شده است. ابتدا، تئوری های خطی کلی صفحات و پوسته های الاستیک نازک با یک هندسه دلخواه با استفاده از مفروضات کلاسیک اصلی بسط داده شده اند. روابط و معادلات کلی تئوری پوسته خطی نیاز به بعضی آشنایی با عنوان های ریاضیات پیشرفته، حساب برداری، تئوری معادلات دیفرانسیل و تئوری سطوح می باشد. ما سعی کردیم که رفتار خیلی ضروری تئوری پوسته و اصول آن راحفظ کرده و در همین زمان کتاب را برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی و مهندسین و ... قابل مطالعه کننده تر سازیم.
فهرست جلد اول:
1- صفحات 6
1- 1 مقدمه 6
1- 2 تاریخچه توسعه تئوری صفحه 10
1- 3 رفتار کلی صفحات 15
1- 4 مروری بر تئوری الاستیسیته 16
1- 4- 1 تنش در یک نقطه : تانسور تنش 17
1- 4- 2 کرنش ها و جابجایی ها 19
1- 4- 3 معادلات بنیانی 22
1- 4- 4 معادلات تعادل 22
1- 4- 5 معادلات سازگاری 23
مراجع 25
2- اصول تئوری خمش صفحه با تغییر شکل کوچک 28
2- 1 مقدمه 28
2- 2 روابط کرنش - انحنا (معادلات سینماتیک) 28
2- 3 تنش ها، منتجه های تنش و کوپل های تنش 32
2- 4 معادله حاکم برای خیز صفحات در مختصات کارتزین 37
2- 5 شرایط مرزی 41
2- 6 فرمولاسیون تغییرات مسایل خمش صفحه 53
2- 6- 1 انرژی کرنش صفحات 54
2- 6- 2 اصول تغییرات 58
مسائل 62
مراجع 64
3- صفحات مستطیل شکل 65
3- 1 مقدمه 65
3- 2 حالات مقدماتی خمش صفحه 65
3- 2- 1 خمش استوانه ای یک صفحه 65
3- 2- 2 خمش خالص صفحات 68
3- 3 روش ناویر (حل سری دوگانه) 71
مثال 3- 1 75
مثال 3- 2 80
3- 4 صفحات مستطیل شکل تحت یک بار متمرکز جانبی 81
3- 5 راه حل لوی (حل سری یگانه) 90
مثال 3- 3 93
مثال 3- 4 98
مثال 3- 5 100
مثال 3- 6 103
3- 6 صفحات پیوسته 105
مثال 3- 7 110
3- 7 صفحات روی فونداسیون الاستیک 112
3- 7- 1 کاربرد حل ناویر 113
3- 7- 2 کاربرد روش لوی 115
مثال 3- 8 116
3- 8 صفحات با سفتی متغیر 119
مثال 3- 9 122
3- 9 صفحات مستطیل شکل تحت بارهای ترکیبی جانبی و مستقیم 123
مثال 3- 10 128
3- 10 خمش صفحات با انحنای اولیه کوچک 129
مثال 3- 11 130
مسائل 134
مراجع 139
4- صفحات دایره شکل 140
4- 1 مقدمه 140
4- 2 روابط اصلی در مختصات قطبی 140
4- 3 خمش تقارن محوری صفحات دایره شکل 144
4- 3- 1 صفحات صلب 146
مثال 4- 1 153
مثال 4- 2 155
4- 3- 2 صفحات دایره شکل حلقه ای 157
4- 4 استفاده از اصل بر هم نهی برای تحلیل صفحات دایره شکل متقارن محوری 160
مثال 4- 3 161
مثال 4- 4 162
4- 5 صفحات دایره شکل روی فونداسیون الاستیک 166
مثال 4- 5 168
4- 6 خمش نامتقارن صفحات دایره شکل 170
مثال 4- 6 172
4- 7 صفحات دایره شکل تحت نیروی متمرکز جانبی هم مرکز 175
4- 8 صفحات دایره شکل با ضخامت متغیر 180
مثال 4- 7 186
مسائل 189
مراجع 194
5- خمش صفحات با شکل های مختلف 195
5- 1 مقدمه 195
5- 2 صفحات بیضوی 195
5- 3 صفحات قطاع شکل 198
5- 4 صفحات مثلثی 201
5- 4- 1 صفحات مثلث قائم الزاویه متساوی الساقین 201
5- 4- 2 صفحه مثلث متساوی الاضلاع 202
5- 5 صفحات کج 204
مسائل 206
مراجع 208
6- خمش صفحه با استفاده از روش های تقریبی و عددی 209
6- 1 مقدمه 209
6- 1- 1 روش های غیر مستقیم 209
6- 1- 2 روش های مستقیم 210
6- 2 روش اختلاف محدود (FDM) 210
6- 2- 1 فرضیات عمومی 210
6- 2- 2 تقریب مشتق ها با استفاده از اختلاف محدود 211
6- 2- 3 کاربرد روش اختلاف محدود در مسائل خمش صفحه 215
مثال 6- 1 218
6- 3 روش ترتیب مرزی (BCM) 220
مثال 6- 2 224
6- 4 روش المان مرزی (BEM) 226
6- 4- 1 روش المان مرزی غیر مستقیم برای صفحات 227
6- 4- 2 روش المان مرزی مستقیم برای صفحات 232
6- 4- 3 رفتار عددی BEM 234
مثال 6- 3 235
مثال 6-4 236
6- 5 روش گالرکین 239
مثال 6- 5 243
6- 6 روش ریتز 246
مثال 6-6 248
مثال 6-7 250
6- 7 روش المان محدود (FEM) 252
6- 6- 1 مقدمه 252
6- 6- 2 المان صفحه مستطیلی 254
6- 7- 3 المان صفحه مثلثی 263
مثال 6-8 266
مسائل 268
مراجع 272
7- سرفصل های پیشرفته 274
7- 1 تنش های حرارتی صفحات 274
7- 1- 1 مفاهیم اصلی 274
7- 1- 2 معادلات صفحه ترموالاستیک 275
مثال 7- 1 280
7- 2 صفحات ارتوتراپیک و سفت شده 282
7- 2- 1 مقدمه 282
7- 2- 2 روابط عمومی 283
7- 2- 3 تعیین سفتی ها برای صفحات ارتوتراپیک سازه ای 285
7- 2- 4 صفحات ارتوتراپیک طبیعی و ساختاری مستطیل شکل 288
مثال 7- 2 289
مثال 7- 3 290
7- 2- 5 صفحات ارتوتراپیک ساختاری مدور 292
7- 3 اثر تغییر شکل برشی جانبی روی خمش صفحات الاستیک 297
7- 3- 1 مقدمه 297
7- 3- 2 معادلات حاکم تئوری خمش صفحه پالایش شده 298
7- 3- 3 کاربرد تئوری اصلاح شده 307
7- 4 تئوری تغییر شکل بزرگ صفحات نازک 309
7- 4- 1 کلی 309
7- 4- 2 صفحات انعطاف پذیر مستطیلی 311
مثال 7- 4 317
7- 4- 3 خمش متقارن محوری صفحات انعطاف پذیر مدور و غشاها 320
مثال 7- 5 326
7- 5 صفحات چند لایه ای 331
7- 6 صفحات ساندویچی 333
مسائل 340
مراجع 344
8- کمانش صفحات 346
8- 1 مقدمه 346
8- 2 فرضیه های کلی تئوری پایداری صفحات 346
روش تعادل 348
روش انرژی 350
روش دینامیک یا سینماتیک 352
8- 3 روش تعادل 352
8- 3- 1 کمانش صفحات مستطیل شکل 352
مثال 8- 1 352
مثال 8- 2 357
مثال 8- 3 360
8- 3- 2 کمانش صفحات دایره شکل 363
8- 4 روش انرژی 368
مثال 8- 4 370
مثال 8- 5 372
8- 5 تحلیل کمانش صفحات ارتوتراپیک و تقویت شده 374
8- 5- 1 صفحات ارتوتراپیک 374
8- 5- 2 صفحات تقویت شده 376
مثال 8- 6 377
مثال 8-7 380
8- 6 رفتار پس کمانش صفحات 382
8- 6- 1 جابجایی بزرگ صفحات در فشار 382
8- 6- 2 ظرفیت حمل بار صفحات در فشار 385
8- 7 کمانش صفحات ساندویچی 389
مثال 8- 8 390
مسائل 393
مراجع 396
9- ارتعاش صفحات 397
9- 1 مقدمه 397
9- 2 ارتعاشات خمشی آزاد صفحات مستطیل شکل 399
9- 3 روش های تقریب در تحلیل ارتعاشات 403
9- 3- 1 روش های ارتعاشاتی 403
مثال 9- 1 406
9- 3- 2 روش گالرکین 407
مثال 9- 2 408
9- 4 ارتعاشات خمشی آزاد صفحات مدور 410
مثال 9- 3 413
9- 5 ارتعاشات خمشی اجباری صفحات 414
مثال 9- 4 415
مسائل 417
مراجع 419
نمایه 420
