دکتر حمیدرضا میردامادی
 

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فهرست مطالب ……………………………………………………………هشت

چکیده……………………………………………………………………………. 1

فصل اول: مقدمه………………………………………………………………… 7

1-1    تاریخچه‌ای به روش‌های حل مسایل ارتعاش آزاد ورق‌ها……………. 8

1-2    روش‌ المان محدود سلسله مراتبی………………………………….. 21

1-2-1     مقدمه………………………………………………………………… 21

1-2-2     روش‌های المان محدود……………………………………………… 22

1-2-3     مروری بر کارهای انجام گرفته در زمینه روش المان محدود سلسله مراتبی….23

1-2-4     ویژگی‌های روش المان محدود سلسله مراتبی…………………. 24

1-3    اهداف پژوهش…………………………………………………………… 25

فصل سوم: تئوری‌های کلاسیک و تغییرشکل برشی مرتبه اول ورق……….26

2-1    مقدمه……………………………………………………………………. 26

2-2    تعریف ماده عمودسانگرد………………………………………………. 27

2-3    تئوری کلاسیک ورق لایه لایه………………………………………….. 27

2-3-1     میدان‌های جابجایی و کرنش………………………………………. 28

2-3-2     رابطه‌های ساختاری تنش- کرنش…………………………………. 29

2-3-3     فرمول‌بندی المان محدود…………………………………………….. 30

2-3-4     ماتریس سختی………………………………………………………. 31

2-3-5     تابع‌های درونیاب لاگرانژی……………………………………………. 32

2-3-6     تابع‌های شکل هرمیتی……………………………………………… 33

2-3-7     ماتریس جرم…………………………………………………………… 36

2-3-8     روش المان محدود سلسله مراتبی برای ورق تئوری کلاسیک…. 38

2-3-9     تابع‌های شکل سلسله مراتبی درون-صفحه……………………… 38

2-3-10   تابع‌‌های شکل برون-صفحه………………………………………….. 41

2-3-11   استخراج ماتریس سختی وجرم…………………………………….. 43

2-3-12   حل عددی ورق با تئوری کلاسیک ورق…………………………….. 43

2-4    تئوری تغییرشکل برشی مرتبه اول……………………………………. 51

2-4-1     میدان‌های جابجایی و کرنش………………………………………. 51

2-4-2     رابطه‌های ساختاری تنش- کرنش…………………………………. 53

2-4-3     فرمول‌بندی المان محدود…………………………………………….. 53

2-4-4     ماتریس سختی……………………………………………………… 54

2-4-5     ماتریس جرم…………………………………………………………. 56

2-4-6     روش المان محدود سلسله مراتبی……………………………….. 57

فصل سوم: تئوری ورق دو‌متغیره پالوده شده………………………………… 60

3-1    مقدمه…………………………………………………………………….. 60

3-2    فرضیات اساسی…………………………………………………………. 61

3-3    رابطه‌های کرنش- جابجایی……………………………………………… 62

3-4    معادله‌های ساختاری تنش-کرنش……………………………………… 63

3-5    معادله‌های حرکت…………………………………………………………. 65

3-6    فرمول‌بندی المان محدود…………………………………………………. 68

3-6-1     ماتریس سختی………………………………………………………. 69

3-6-2     ماتریس جرم…………………………………………………………… 72

3-7    روش المان محدود سلسله مراتبی برای تئوری ورق دو‌متغیره پالوده شده….73

3-7-1     تابع‌های شکل روش المان محدود سلسله مراتبی………………. 74

3-7-1     نتیجه‌گیری……………………………………………………………… 75

نتیجه‌گیری و پیشنهاد …………………………………………………………… 87

4-1    نتیجه گیری………………………………………………………………… 87

4-2    پیشنهاد‌ها………………………………………………………………… 88

روش المان محدود سلسله مراتبی…………………………………………….89

پ-1-1   تابع‌ها‌ی شکل سلسله مراتبی…………………………………………89

پ-1-2   تابع‌ها‌ی شکل سلسله مراتبی یک‌بعدی……………………………92

پ-1-3   تابع‌ها‌ی شکل سلسله مراتبی المان میله…………………………..96

پ-1-4   تابع‌ها‌ی شکل سلسله مراتبی المان تیر…………………………….98

پ-1-5   تابع‌های مثلثاتی یک‌بعدی…………………………………………101

پ-1-6   تابع‌ها‌ی شکل سلسله مراتبی دوبعدی (المان مستطیلی)………102

مراجع …………………………………………………………………………… 104

چکیده:

در این پایان‌نامه تئوری‌های کلاسیک ورق، تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول و تئوری دو‌متغیره پالوده شده برای مساله ارتعاش آزاد، با بهره گرفتن از روش‌های المان محدود استاندارد و المان محدود سلسله مراتبی بررسی‌ می‌گردد. تئوری دو‌متغیره پالوده شده یک تئوری تک‌لای معادل است، که در آن برای بیان میدان جابجایی از دو مولفه‌ی خمشی و برشی استفاده می‌گردد و مولفه‌ی خمشی در نیرو‌های برشی تاثیرگذار نیست‌، درحالی که مولفه‌ی برشی نیز تاثیری در گشتاور‌های خمشی ندارد. با حذف مولفه‌ی برشی، این تئوری به تئوری کلاسیک ورق شبیه خواهد شد. هم‌چنین این تئوری تغییرات کرنش برشی در راستای ضخامت ورق را سهموی در نظر‌گرفته و بنابراین نیاز به ضریب اصلاح برشی نمی‌باشد. روش المان محدود سلسله مراتبی یک روش پالایش شبکه‌بندی المان است، که در آن با افزایش مرتبه تابع‌های شکل به‌کار رفته برای تقریب جابجایی، در تعداد نقاط گرهی المان تغییری ایجاد نمی‌شود. در این پژوهش ویژگی‌های روش المان محدود سلسله مراتبی و تابع‌های ‌شکل‌ المان یک بعدی قابل استفاده، توضیح داده می‌شود، سپس روش استفاده از این تابع‌ها برای المان دو‌بعدی بیان می‌گردد. در ادامه فرمول‌بندی روش‌های المان محدود استاندارد و سلسله مراتبی برای تئوری‌های کلاسیک ورق لایه‌لایه به‌دست می‌آید و فرکانس‌ها برای شرایط مرزی گوناگون و با تغییر تعداد لایه‌ها با حل دقیق مقایسه‌ می‌گردد. مشاهده می‌شود، که در روش المان محدود سلسله مراتبی با بهره گرفتن از درجه‌های آزادی کمتر، پاسخ‌های دقیق‌تری نسبت به روش المان محدود استاندارد به‌دست می‌آید. هم‌چنین فرمول‌بندی المان محدود استاندارد و سلسله‌مراتبی برای تئوری تغییر شکل برشی مرتبه‌اول به‌دست می‌آید و اثر قفل برشی، با تغییر نسبت طول به ضخامت ورق بررسی می‌گردد. با بهره گرفتن از روش المان محدود سلسله‌مراتبی ضمن جلوگیری از اثر قفل برشی، نتیجه‌های فرکانس آزاد ورق از دقت بهتری نسبت به روش المان محدود استاندارد برخوردار است. پس از آن تئوری دو‌متغیره پالوده شده ورق ارایه‌ گردیده و معادله‌های حرکت و فرمول‌بندی روش‌های‌ المان محدود استاندارد و سلسله مراتبی برای آن به‌دست می‌آید. فرکانس‌های طبیعی در این تئوری برای ورق‌های عمودسانگرد لایه‌لایه متقارن و نامتقارن برای مودهای مبنا و بالاتر به روش حل دقیق، روش‌های المان محدود استاندارد و سلسله مراتبی به‌دست آمده است. با مقایسه نتیجه‌ها، برتری روش المان محدود سلسله مراتبی نسبت به روش المان محدود استاندارد مشاهده می‌گردد. سپس با تغییر پارامترهای مختلف ورق عمودسانگرد لایه‌لایه عمودچین و اریب‌چین مانند نسبت مدول‌های الاستیسیته، تغییر نسبت طول به ضخامت و تغییر نسبت طول به‌ عرض برای شرایط تکیه‌گاهی مختلف ورق، رفتار این تئوری به

 

روش‌های المان محدود استاندارد و سلسله‌مراتبی بررسی و با نتیجه‌های حل دقیق این تئوری مقایسه می‌گردد.

فصل اول: مقدمه

استفاده از مواد مرکب در سازه‌های هوافضا، خودروسازی و دریانوردی کاربرد گسترده‌ای دارد. به‌طورکلی مواد مرکب از دو بخش رشته و زمینه تشکیل می‌شود. رشته‌ها معمولا سخت‌تر و قوی‌تر از زمینه هستند و بار اصلی در ماده مرکب را تحمل می‌کنند و زمینه به عنوان محافظ رشته‌ها و هم‌چنین وسیله توزیع بار است. زمینه و رشته‌ها در دما و فشار کنترل شده‌ای به یکدیگر می‌چسبند و ماده مرکب را به وجود می‌آورند که از نظر ویژگی‌های مکانیکی از هر دو ماده متفاوت است. مواد مرکب را می‌توان برای استحکام، سختی، خستگی و مقاومت در برابر گرما و بخار با تغییردر جهت الیاف بهینه‌سازی کرد. ویژگی دیگر مواد مرکب نسبت به مواد معمولی، نسبت استحکام به وزن بالای آن‌ها است. اجزای سازه‌ای نظیر تیر و ورق از طریق رویهم‌گذاری لایه‌ها در زاویه‌های مختلف به‌منظور دستیابی به ویژگی‌های مطلوب ایجاد می‌شوند.

پدیده تشدید در اجزای سازه و سیستم‌های مکانیکی، عمر تجهیزات را کم می‌کند و حتی باعث شکست کامل و زودرس می‌گردد. تشدید، تحت تاثیر ویژگی‌های جرم و سختی سازه می‌باشد. آنالیز مودال، مودهای ارتعاشی و فرکانس‌های آن را به‌دست می‌آورد. این روش برای سازه‌های ساده قابل استفاده است. اما وقتی‌که سازه پیچیده می‌شود یا تحت بارگذاری‌های پیچیده قرار می‌گیرد، از روش تحلیل المان محدود برای به‌دست آوردن فرکانس‌های طبیعی و مودهای سیستم استفاده می‌گردد.

1-1- تاریخچه‌ای به روش‌های حل مسایل ارتعاش آزاد ورق‌ها

شروع مطالعه رفتار ارتعاشی ورق‌ها به انتهای دهه 1800 باز می‌گردد، زمانی که ریلی روش معروف خود را برای بررسی ارتعاش آزاد سازه‌ها ارائه داد. [3] پس از آن ریتز در سال 1909 روش ریلی را با در نظر‌گرفتن مجموعه‌ای از تابع‌های شکل آزمون بهبود بخشید، که هر‌کدام ضرایب دامنه مستقلی دارند. به این ترتیب روش ریلی-ریتز به یکی از روش‌های تقریبی پرکاربرد در زمینه بررسی رفتار ارتعاش سازه‌ها تبدیل شد. پس از آن، تحقیقات گسترده‌ای در زمینه ارتعاش ورق‌هایی با شکل‌های مختلف، شرایط مرزی و بارگذاری متفاوت صورت گرفت. بخش عمده‌ای از این مطالعه‌ها به ورق‌های نازک محدود می‌شود که در آن از اثر تغییر شکل‌های برشی صرف‌ نظر شده است. [8]

بر خلاف ورق‌های نازک، اثر تغییر شکل‌های برشی در ورق‌های ضخیم قابل ملاحظه است. صرف نظر‌کردن از اثر‌های برشی در این نوع ورق‌ها ، منجر به افزایش قابل ملاحظه مقدار فرکانس‌های ارتعاشی در جهت عدم اطمینان می‌شود. از این رو تئوری‌های تغییر شکل برشی مرتبه اول[1] مانند تئوری ریزنر–‌‌میندلین و دیگر تئوری‌های تغییر شکل برشی مرتبه‌های بالاتر[2] توسط محققین مختلف برای بررسی رفتار ارتعاش ورق‌ها مورد استفاده قرار گرفته است.

میندلین و همکارانش، ارتعاش ورق‌های مستطیلی ضخیم با شرایط مرزی چهار طرف مفصل و شرایط لوی را بررسی نمودند و حل تحلیلی آن‌ها را ارائه دادند. آن‌ها به این نتیجه رسیدند، که در ورق های چهار طرف مفصل سه دسته مود مستقل قابل حصول است. هم‌چنین در‌هم‌کنش سایر مودها برای ورقی با یک جفت مرز آزاد و جفت دیگر مفصلی مورد مطالعه قرار گرفت.

نور [9] در سال 1973 به بررسی ارتعاش آزاد ورق‌های مرکب لایه‌لایه‌ پرداخت. وی نتیجه‌های حاصل از تئوری کلاسیک ورق لایه‌لایه[3]، تئوری میندلین و تئوری الاستیسیته سه‌بعدی را با یکدیگر مقایسه نمود وبه این نتیجه رسید، که تئوری کلاسیک ورق برای تخمین رفتار ارتعاش ورق‌هایی با درجه عمودسانگردی بالا و نسبت ضخامت به طول بیشتر از 1/0 مناسب نیست. این در‌حالی‌است که نتایج تئوری میندلین، برای برآورد فرکانس‌های ارتعاش پایین در ورق‌های نسبتا ضخیم لایه‌لایه‌ای با نسبت ضخامت به طول کمتر از2/0 رضایت‌بخش است.

روش ریلی-ریتز در سال 1980 توسط داو و رانائل [10] برای ارتعاش آزاد ورق میندلین به‌کار برده شد. ایشان از تابع‌های تیر تیموشینکوف به عنوان تابع‌های شکل استفاده نمودند و ورق‌های مربعی با پنج ترکیب مختلف از شرایط مرزی را بررسی کردند. ایشان هم‌چنین این روش را برای حالتی بسط دادند که ورق تحت تنش‌های درون-صفحه‌ای است. براساس این روش لیو و همکارانش ارتعاش ورق‌های دایره‌ای و حلقوی شکل را برای شرایط مرزی متفاوت بررسی کردند. [11] این روش هم‌چنین در مطالعه ارتعاش ورق‌های متوازی الاضلاع و مثلثی با شرایط مرزی مختلف مورد توجه قرار گرفت.

تعداد زیادی از محققین، از روش المان محدود در بررسی ارتعاش آزاد ورق‌ها بهره جستند. به عنوان مثال راک و هینتون ]‌[59 ، المان‌های خمشی چهار ضلعی هم پارامتری را به منظور تحلیل ارتعاش ورق‌های ضخیم ونازک معرفی نمودند. چونگ و کواک [12] ، المان‌های حلقوی و قطاع شکل را برای مطالعه ارتعاش آزاد ورق‌های لایه‌لایه‌ای ضخیم با مرزهای منحنی شکل توسعه دادند. ردی و کوپاسامی[13]  ، روش المان محدودی را براساس تئوری الاستیسیته سه بعدی برای ارتعاش آزاد ورق‌های لایه‌لایه‌‌ای ناهمسانگرد مستطیلی ارائه داد.

روش نوار محدود [4] FSMنیز به عنوان یکی از روش‌های پرکاربرد در زمینه حل مسایل مقادیر ویژه توسط بسیاری از محققین مورد استفاده قرار گرفته است. در مرجع [14] از تئوری‌های تغییر شکل برشی برای بررسی مسایل ارتعاش آزاد ورق‌های مرکب لایه‌لایه استفاده شده است.

میدان جابجایی و تنش‌های عرضی، به‌دلیل حفظ شرایط همسازی و تعادل از شرایط پیوستگی نوع  در راستای ضخامت ورق برخوردارند. بر این اساس، تئوری‌های مختلفی برای مسایل ورق و پوسته‌ها توسط محققین ارائه شده است. از میان انبوه تئوری‌های موجود، آن دسته از تئوری‌هایی که متغیرهای مجهول آن‌ها از جنس جابجایی هستند، براساس چگونگی تعریف مولفه‌های میدان جابجایی و مدل‌سازی پیوستگی بین لایه‌ها در دو گروه طبقه‌بندی می‌شوند.

استاد مشاور:
دکتر محسن لوح موسوی
 

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان                              صفحه

    فهرست مطالب ……………………………………………………………… viii

    فهرست اشکال ……………………………………………………………. xi

    فهرست جداول ……………………………………….. xiv

سمبل‏ها، علائم و اندیس‏ها ………………………………. xv

چکیده………………………………………………….  1

فصل اول: مقدمه …………………………………. 2

1-1   پیش­گفتار. 2

1-2   انواع توربین­های بادی پیشرفته. 4

1-2-1      توربین­های بادی با محور عمودی.. 4

1-2-2      توربین‏های بادی با محور افقی.. 5

1-3   نیروگاه­های بادی.. 7

1-4   قدرت توربین بادی محور افقی.. 8

1-5   اجزای توربین بادی محور افقی.. 9

1-6   پره توربین بادی محور افقی.. 11

1-6-1      ایرفویل پره‏ توربین بادی.. 12

1-6-2      نیروهای روی ایرفویل.. 13

1-6-3      ساختار سازه پره توربین بادی.. 14

1-6-4      سازه داخلی پره توربین بادی.. 15

1-6-5      مواد پره‏ توربین بادی.. 16

1-7   نیروهای وارد بر توربین بادی محور افقی.. 18

1-7-1      نیروهای آیرودینامیکی.. 18

1-7-2      نیروهای گرانشی.. 19

1-7-3      نیروهای گریز از مرکز. 19

1-7-4      نیروهای ژیروسکوپی.. 20

1-7-5      آشفتگی باد. 20

1-7-6      تغییرات پروفیل باد. 21

1-8   مقدمه‏ای بر ارتعاشات توربین بادی محور افقی.. 22

1-8-1      نیروهای تحریک و درجات آزادی ارتعاشی.. 23

1-8-2      ارتعاشات پره­های باریک توربین بادی.. 25

1-9   کارت دینامیکی پره توربین بادی (نمودار کمپبل) 27

1-10 تاریخچه‏ی کارهای انجام شده در زمینه‏ی آنالیز دینامیکی پره‏ی توربین بادی.. 28

1-11 کار حاضر و اهداف پروژه. 31

1-11-1    مشخصات توربین بادی مورد مطالعه. 32

1-12 محتوای فصل­های بعدی.. 33………34

2-1   فرمول‌بندی ارتعاشات خمشی لبه­ای تیر چرخان.. 35

2-1-1      تغییر مکان نقاط تیر. 36

2-2   تئوری تیر تیموشنکو. 37

2-2-1      ضریب اصلاح برشی.. 40

2-3   محاسبه انرژی‌های جنبشی و کرنشی.. 42

2-4   اصل همیلتون.. 44

2-4-1      تغییرات مجازی انرژی جنبشی.. 44

2-4-2      تغییرات مجازی انرژی کرنشی.. 45

2-4-3      تغییرات مجازی انرژی پتانسیل ناشی از بارهای اعمال شده به سیستم.. 45

2-4-4      معادلات دیفرانسیل حرکت سیستم برای حالت لبه­ای.. 47

2-5   گسسته سازی معادلات حرکت… 48

2-5-1      محاسبه توابع شکل.. 48

2-6   فرمول‌بندی ارتعاشات خمشی لبه­ای بر اساس تئوری تیر اویلر-  برنولی.. 61

2-7   فرمول‌بندی ارتعاشات خمشی بال­زدن تیر چرخان.. 63

2-7-1      تغییر مکان نقاط تیر. 63

2-7-2      محاسبه انرژی‌های جنبشی و کرنشی.. 65

2-7-3      معادلات دیفرانسیل حرکت سیستم در حالت بال­زدن. 67

2-7-4      گسسته سازی معادلات حرکت… 68

2-8   فرمول‌بندی ارتعاشات خمشی بال­زدن بر اساس تئوری تیر اویلر- برنولی.. 72

فصل سوم: تحلیل ارتعاشات پره توربین بادی به کمک نرم­افزار و استخراج پارامترهای مودال………73

3-1   روش مدل­سازی و تحلیل نرم­افزاری.. 74

3-1-1      روش نرم‏افزاری اجزا محدود. 74

3-1-2      نرم­افزار اجزاء محدود آباکوس… 75

3-2   فرضیات بکار رفته در استفاده از نرم­افزار. 75

3-3   فرایند تحلیل نرم­افزاری.. 76

3-3-1      مدل­سازی پره توربین بادی.. 76

3-3-2      تعریف خصوصیات ماده 76

3-3-3      تعیین نوع حل.. 76

3-3-4      تعریف شرایط مرزی و بارگذاری.. 77

3-3-5      مش­بندی یا شبکه­بندی.. 78

3-4   اعتبار‏سنجی.. 81

3-5   نتایج تحلیل نرم­افزاری پره توربین بادی.. 86

3-5-1      تحلیل فرکانسی پره توربین بادی.. 86

3-5-2      تحلیل فرکانسی پره توربین بادی با در نظر گرفتن سرعت دورانی روتور. 87

3-5-3      مقایسه فرکانس­های طبیعی تئوری­های اویلر- برنولی و تیموشنکو. 93

3-5-4      بررسی اثر لایه­چینی مواد کامپوزیتی بر روی فرکانس­های طبیعی 93

3-5-5      بررسی اثر سرعت دورانی بر روی فرکانس­های طبیعی.. 97

3-5-6      بررسی اثر ضخامت پوسته پره توربین بادی بر روی فرکانس­های طبیعی.. 98

3-5-7      بررسی اثر شعاع هاب روتور بر روی فرکانس­های طبیعی.. 99

3-5-8      بررسی پاسخ گذرای سیستم تحت یک ضربه­ی فشاری.. 100

 فصل چهارم: نتیجه­گیری و پیشنهادات …………..103

4-1   نتیجه‏گیری.. 103

4-2   پیشنهادات… 105

 مراجع ……………………………………………106

1-1 پیش­گفتار

با گسترش روز افزون جوامع انسانی و توسعه جوامع مختلف، نیاز به منابع انرژی در حال افزایش است. از سوی دیگر منابع فسیلی در جهان رو به اتمام هستند، این منابع از نظر اندازه و مقدار محدود

 

بوده و در ضمن آلاینده محیط زیست نیز محسوب می­شوند. از این رو در سال­های گذشته، گرایش به استفاده از منابع نوین و تجدیدپذیر انرژی رو به فزونی گذاشته است که یکی از ارزان­ترین و در دسترس­ترین آن­ها انرژی باد است. بررسی میزان استفاده از این انرژی در سال­های اخیر به خوبی گویای اهمیت و جایگاه آن در تامین انرژی در سطح جهان است.

در حال حاضر انرژی باد با رشد متوسط سالیانه بیش از 26 درصد از سال 1990 به بعد، بالاترین میزان رشد را در بین منابع مختلف انرژی داشته است. با این وجود هنوز هم از پتانسیل جهانی انرژی بادی به طور کامل استفاده نشده است. از نظر تاریخی بازار انرژی بادی عمدتاً تحت کنترل پنج کشور آلمان، اسپانیا، ایالات متحده آمریکا، هند و دانمارک بوده است.

اما طی سال­های اخیر بسیاری از کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه در صدد توسعه بهره­ گیری از انرژی باد بوده ­اند و چندین کشور خارج از اروپا و ایالات متحده در حال حاضر گام­های اولیه برای توسعه بازارهای تجاری با مقیاس بزرگ انرژی بادی را برداشته اند. اهداف سیاسی برای انرژی بادی در حال حاضر در 45 کشور دنیا و از جمله 10 کشور در حال توسعه وضع گردیده است. چین به تنهایی طی سال­های اخیر هدف خود را تولید 30 گیگاوات برق بادی تا سال 2020 قرار داده است و این در حالی است که پتانسیل بهره­ گیری از انرژی باد در این کشور و سایر کشورها بسیار بالاتر از ارقام ذکر شده می­باشد. نمودارهای زیر حاوی اطلاعاتی در زمینه روند توسعه توربین بادی در سال­های گذشته است (شکل 1-1 و شکل 1-2).

شکل1-1: ظرفیت کلی برق بادی جهان، 1996-2012]11[.

شکل1-2: ظرفیت سالیانه برق بادی در نواحی مختلف جهان از سال 2004 تا 2012 ]11[.

1-2 انواع توربین­های بادی پیشرفته

توربین‏های بادی پیشرفته از نظر محور گردش پره‏های روتور به دو دسته تقسیم‏بندی می‏شوند: توربین‏های بادی با محور عمودی[1] و توربین‏های بادی با محور افقی[2] (شکل1-3).

شکل1-3: انواع توربین‏های بادی پیشرفته: a) توربین بادی با محور عمودی b) توربین بادی با محور افقی]12[.

1-2-1  توربین­های بادی با محور عمودی

توربین‏های بادی با محور عمودی از دو بخش اصلی تشکیل شده‏اند: یک جزء اصلی که رو به باد قرار می‏گیرد و جزء‏های عمودی دیگری که عمود بر جهت باد کار گذاشته می‏شوند. این توربین­ها شامل قطعاتی با اشکال گوناگون بوده که باد را در خود جمع کرده و باعث چرخش محور اصلی می‏گردد. ساخت این توربین‏ها بسیار ساده بوده ولی بازده پایینی دارند. در این نوع توربین‏ها در یک طرف توربین، باد، بیشتر از طرف دیگر جذب می‏شود و باعث می‏گردد که سیستم لنگر پیدا کرده و بچرخد. یکی از مزایای این سیستم وابسته نبودن آن به جهت وزش باد می‏باشد.

1-2-2  توربین‏های بادی با محور افقی

توربین‏های بادی با محور افقی نسبت به مدل محور عمودی رایج‏تر بوده و همچنین از لحاظ تکنولوژی پیچیده‏تر و گران‏تر نیز می‏باشد. ساخت آن‏ها مشکل‏تر از نوع عمودی بوده ولی راندمان بسیار بالایی دارند. این نوع توربین­ها در سرعت­های پایین نیز توانایی تولید انرژی الکتریکی را داشته و توانایی تنظیم جهت در مسیر وزش باد را نیز دارند.

توربین‏های بادی محور افقی به دسته‏های تک پره‏ای، دو پره‏ا‏‏ی، سه پره‏ای و چند پره‏ای تقسیم­بندی می‏شوند. همان طور که در شکل1-4 نمایش داده شده است. توربین‏های بادی محور افقی تک پره‏ای با اینکه هزینه ساخت و نیاز به مواد اولیه کمتری دارند؛ زیاد مورد استفاده قرار نمی‏گیرند. زیرا به منظور بالانس وزن توربین بادی تک پره‏ا‏ی، این پره‏ها نیاز به وزنه تعادل در طرف مخالف هاب[3] دارند. همچنین این توربین­ها برای تولید قدرت خروجی یکسان در مقایسه با توربین‏های بادی سه پره‏ای به سرعت باد بیشتری نیاز دارند. توربین‏های بادی دو پره‏ا‏ی تقریباً مشکلات مشابه توربین‏های بادی تک پره‏ای را دارند و انرژی کمتری نسبت به توربین‏های بادی سه پره‏ای دریافت می‏کنند. توربین‏های بادی چند پره‏ای اغلب به صورت آسیاب‏های پمپاژ آب مورد استفاده قرار می‏گیرند و برای تولید برق زیاد استفاده نمی‏شوند. بنابراین اکثر توربین‏های بادی تجاری حال حاضر سه پره‏ای هستند.

شکل 1-4: تقسیم‏بندی توربین‏های بادی: a) تک پره‏ای b) دو پره‏ای c) سه پره‏ای d) چند پره‏ای]12[.

مطابق با شکل 1-5 روتور توربین بادی را می­توان پایین دست برج (پشت به باد)[4] و یا بالا دست برج (رو به باد)[5] نسبت به جریان باد تعبیه نمود. یکی از مزایای تعبیه روتور پشت به باد، جلوگیری از برخورد پره­ها به خصوص پره­های قابل ارتجاع به پایه برج می­باشد و همچنین می­توان طول شافت روتور را حتی­المقدور کوتاه انتخاب نمود. مزیت روتور رو به باد این است که پره­ها می­توانند در جریان هوای آشفته کار کنند اما نیروهای باد، روتور را در جهت باد به گردش در آورند و در این نوع توربین­ها نیاز به سیستم انحراف برای نگه داشتن توربین در خلاف جهت باد است.

 

شکل 1-5: تقسیم­بندی روتور توربین­های بادی: a) پایین دست برج(پشت به باد) b) بالا دست برج(رو به باد)]12[.

همچنین توربین­های بادی محور افقی از نظر تغییر سرعت به دو نوع توربین­های بادی با سرعت ثابت و توربین­های بادی با سرعت متغیر تقسیم­بندی می­شوند. توربین­های بادی با سرعت ثابت مزایایی از قبیل سادگی، قابلیت اطمینان بالا، هزینه ساخت و بهره ­برداری پایین دارند. عیب عمده آن­ها پایین بودن بازدهی به علت کارکرد با سرعت تقریباً ثابت در سرعت­های مختلف باد است. جهت رفع نقیصه فوق، توربین­های بادی با سرعت متغیر طراحی شده ­اند که با تنظیم سرعت چرخش روتور در سرعت­های مختلف باد، بیشترین توان ممکن را از باد جذب می­ کنند. دو نوع پرکاربرد این توربین­ها، توربین­های بادی دارای مبدل با ظرفیت کامل وتوربین­های بادی دارای ژنراتور القایی دو تحریکه هستند.

1-3 نیروگاه­های بادی

مکان­ تولید برق از نیروی باد توسط توربین‏های بادی را اصطلاحاً نیروگاه­ بادی می‏نامند. نیروگاه‏های بادی به دو دسته‏ی نیروگاه‏های بادی مستقر در دریا[6] و نیروگاه‏های بادی مستقر در خشکی[7] تقسیم‏بندی می‏شوند(شکل 1-6). توربین‏های بادی مستقر در خشکی اغلب در ارتفاعات، به منظور دستیابی به سرعت بیشتر نصب می‏شوند که این توربین‏ها

استاد راهنما:
پروفسور علی قربان پورآرانی
 

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

سیستم‌های میکرو و نانو الکترومکانیکی به خاطر ویژگی‌های متمایز و مشخصه‌ های منحصر به‌فرد، عمدتاً در دو حوزه حسگرها و عمگرها، در علوم مختلف همچون مکانیک، هوافضا و پزشکی موردتوجه قرارگرفته‌اند. تحریک الکترواستاتیک یکی از ساده‌ترین و پرکاربردترین روش‌های تحریک و راه‌ اندازی این سیستم‌ها بوده که منجر به وقوع ناپایداری در آن‌ها می‌گردد.

پیش‌بینی رفتار استاتیکی و دینامیکی سیستم‌های الکترومکانیکی در ابعاد نانو با تئوری‌های کلاسیک، با خطا همراه بوده ‌است. به همین منظور در تحقیق حاضر، تحریک الکترواستاتیکی نانوسوییچ‌ها و نانوحسگرهای کربنی با بهره گرفتن از تئوری تنش غیرمحلی بررسی می‌شود. ابتدا معادلات غیرخطی و شرایط مرزی طبیعی حاکم بر مساله با تئوری غیرموضعی بازنویسی شده و جابجایی نانوتیر به دو قسمت استاتیکی و دینامیکی تقسیم می‌گردد. حل معادله استاتیکی انجام شده، و سپس با حل مسأله مقدار ویژه معادله دینامیکی، فرکانس طبیعی و شکل مود ‌نرمالی استخراج می‌‌شود که تابع ولتاژ استاتیکی اولیه و پارامتر غیرموضعی است، تا بتواند در روش تقریبی گالرکین برای حل معادلات و تعیین هرچه دقیق‌تر ولتاژ و زمان ناپایداری دینامیکی نانوسوییچ استفاده گردد. در تحلیل ارتعاشی با معرفی مدل جدید نانوحسگرکربنی در حضور نانو ذره محرک کارایی آن امتحان می‌شود. همچنین ناپایداری کششی غیرمحلی و غیرخطی نانوسوییچ نیترید-بور با تئوری پیزو الاستسیته غیرمحلی بررسی می‌گردد. در نهایت نتایج بدست آمده از تحلیل نمودارهای استاتیکی و دینامیکی و ارتعاشی نشان ‌می‌دهد اثر غیرموضعی رفتار نانوسوییچ الکترومکانیکی را به ویژه در حوزه کمیت‌های ناپایداری تحت تأثیر قرار می‌دهد.

فهرست مطالب:

1-فصل اول : مقدمه……………………………….. 1

1-1-سیستم‌های میکرو و نانو الکترومکانیکی………………………………. 1

1-1-1-  سوییچ‌های الكترواستاتیك…………………………………. 5

1-1-1-1-مزایا و معایب میکرو و نانوسوییچ‌ها……………………………….6

1-1-2-سیستم‌های میکرو و نانو الکترومکانیکی در شناسایی ذره‌ خارجی…………..9

1-1-3-  تئوری‌های کلاسیک و غیر موضعی………………………………… 10

1-1-4-فصل‌بندی پژوهش…………………………………. 11

1-2-مفاهیم پایه و اصلی……………………………….13

1-2-1-تحریک الکترواستاتیک در میدان الکتریکی……………………………….13

1-2-2-نیروی بین ملکولی واندروالس ……………………………….16

1-2-2-1-مقدمه………………………………. 16

1-2-2-2-تعامل نیروی واندروالس و الکترواستاتیک در نانوسوییچ………….. 17

1-2-3-تئوری تنش غیرمحلی…………………………………18

1-2-4-حسگر جرمی………………………………… 20

1-3-مروری بر ادبیات و تاریخچه موضوع تحقیق ……………………………….22

1-3-1-مروری بر تاریخچه مدلسازی و طراحی میکرو/نانوسوییچ‌های کربنی………..22

1-3-2- مروری بر روش‌های حل عددی و تحلیلی میکرو/نانو تیرهای تحریک‌شده با میدان الکتریکی……..25

1-3-3-پیشرفت‌های انجام شده در زمینه سنسورها…………………… 29

1-3-4-اهداف پژوهش و سازماندهی………………………………… 32

2-فصل دوم : مدلسازی مسأله……………………………….. 34

2-1-استخراج معادله حاکم بر مسأله……………………………….34

2-2-استخراج شرایط مرزی ………………………………. 38

2-2-1-سوییچ یکسرگیردار………………………………. 38

2-3-  بی‌بعد‌سازی معادلات………………………………… 40

2-4-بسط تیلورنیروهای غیر خطی………………………………. 41

2-5-حل خطی مسأله……………………………….. 41

2-6-تاثیر ولتاژ روی فرکانس طبیعی تیر………………………………. 43

3-فصل سوم : تحلیل استاتیکی و دینامیکی سیستم……………….. 46

3-1-تحلیل استاتیکی……………………………….46

3-1-1-روش حل معادلات مقدار مرزی در متلب ………………………………. 47

3-1-2-نتایج و نمودارهای تحلیل استاتیک ………………………………. 48

3-2-تحلیل دینامیکی……………………………….59

3-2-1-  مقدمه……………………………….. 59

3-2-2-استخراج معادله خطی و همگن برای ارتعاش آزاد………………… 60

3-2-3-حل ارتعاش آزاد مسأله……………………………….. 62

3-2-3-1-شرایط مرزی طبیعی در ……………………………….64

3-2-4-روش گالرکین، و حذف وابستگی به مکان در مسئله ……………… 66

3-2-5-حل عددی معادله دیفرانسیل غیرخطی وابسته به زمان…………. 68

3-2-6-نمودار ها و نتایج تحلیل دینامیک………………………………. 69

4-فصل چهارم : بررسی ناپایداری سیستم با حضور ذره جرمی محرک……..77

4-1-مقدمه………………………………. 77

4-1-1-ارتعاش سازه‌ها تحت بار یا ذره محرک. …………..77

4-1-2-نانو ذره محرک در سیستم‌های نانو الکترومکانیک……………..78

4-2-فرضیات لازم جهت مدلسازی مسأله ……………….. 79

4-3-فرموله کردن مسأله……………………………….80

4-3-1-معرفی پارامترهای بدون بعد ذره………………………………. 82

4-4-نتایج عددی و بحث‌ها………………………………. 83

5-فصل پنجم : ناپایداری استاتیکی غیرخطی غیرمحلی نانوسوییچ ‌نیترید-بور…….. 88

5-1- مقدمه……………………………….. 88

5-2-نانوسوییچ نیترید-بور………………………………. 89

5-3-مدلسازی نانوسوییچ ………………………………. 90

5-3-1-راوابط کرنش-جابجایی………………………………… 90

5-3-2-مواد پیزوالکتریک…………………………………. 90

5-3-3-  نیروی‌های خارجی………………………………… 91

5-3-4-تئوری پیزوالاستسیته غیرمحلی………………………………… 92

5-4-معادلات حاکم………………………………. 92

5-5-روش حل و نتایج عددی……………………………….95

5-5-1-روش مربع‌سازی دیفرانسیلی………………………………… 95

5-5-2-نتایج عددی و بحث‌ها ……………………………….97

6-فصل ششم : نتیجه‌گیری و پیشنهادها………………………………. 101

6-1-نتیجه‌گیری………………………………. 101

6-1-1-لزوم تحلیل و سازماندهی پژوهش………………………………. 101

6-1-2-نتایج تحلیل و بررسی پژوهش………………………………. 102

6-2-پیشنهادها برای کارهای بعدی………………………………. 105

پیوست ………………………………. 106

الف- تعریف دستور روش bvp4c در متلب………………… 106

مراجع ………………………………. 108

فصل اول: مقدمه

1-1- سیستم‌های میکرو و نانو الکترومکانیکی

بدون شک یکی از مهمترین پیشرفت‌های علمی دهه‌های اخیر، کوچک‌سازی سیستم‌های ماکرو و توسعه سیستم‌های میکروالکترومکانیکی[1] بوده‌ است. سیستم های میکرو الکترومکانیکی تحولات شگرفی در صنعت و تکنولوژی به وجود آورده‌اند. از آنجا که آنها می‌توانند با بهره گرفتن از تکنیک‌های ساخت موجود و استفاده از زیرساختارهای صنعت نیمه هادی‌ها ساخته شوند، با قیمت پایین و حجم تجاری زیاد تولید می‌گردند. جرم و حجم بسیار کم، مصرف انرژی پایین، قابلیت اطمینان بالا و دوام مناسب از جمله خصوصیات اساسی این سیستم‌هاست که باعث جذابیت بیشتر آنها نیز شده است[1].

همچنین در سال های اخیر نیز با پیشرفت سریع فناوری نانو و امکان ساخت قطعات در ابعاد نانو، سیستم‌های نانو الکترو مکانیکی[2] در کنار سیستم‌های میکرو الکترو مکانیکی مطرح شده و بسیاری از وسایلی که پیش از این در ابعاد میکرو ساخته می‌شدند امکان ساخت در ابعاد نانو را پیدا کردند. این سیستم‌ها کاربرد فراوانی در انواع گسترده‌ای از قطعات صنعتی، از جمله مکانیک، هوافضا، پزشکی، حمل ونقل و تکنولوژی ارتباطات دارند.

نمونه‌های بسیاری از کاربرد سیستم‌های میکرو ‌و نانو الکترومکانیکی را در میکرو ‌و‌ نانوسوییچ‌های خازنی[3]، رزوناتورها[4]، سنسورهای فشار[5]، سنسورهای جرم [6]، سوییچ‌های رادیوفرکانسی[7]،

 

شتاب‌سنج‌ها[8]، میکروپمپ‌ها[9]، ژیروسکوپ‌ها[10] وحافظه‌های میکرو و نانو الکترو مکانیکی[11] می‌توان مشاهده کرد[2].

به طور کلی دو نوع شیو‌ه‌ی انتقال و هدایت در سیستم‌های میکرو و نانو الکترومکانیکی وجود دارد. بعضی روش‌های انتقال تغییر یک کمیت فیزیکی مانند فشار و دما را به یک سیگنال الکتریکی قابل اندازه‌گیری تبدیل می‌کنند. چنین ‌‌سبک‌هایی با نام روش‌های تشخیص یا حس‌‌کن[12] شناخته می‌شوند. و روش‌های الکترواستاتیک پیزوالکتریک[13] و پیزورِسِستیو[14] در این دسته جای می‌گیرند. بویژه حسگر‌های مرتعش[15] که تغییر در فرکانس‌های رزونانس میکرو ونانوسازه‌ها را به محض حس‌ کردن تشخیص می‌دهند در این گروه قرار دارند. شیوه‌های دیگر هدایت، انرژی ورودی سیستم را به حرکت میکرو و نانوسازه تبدیل می‌کنند. که آنها با نام روش‌های تحریک[16] شناخته می‌شوند و روش‌های الکترواستاتیک، پیزوالکتریک، الکترومغناطیس و الکتروگرمایی[17] را شامل می‌شوند[3].

انتخاب روش‌های تحریک در این سیستم ها موضوع مهمی در سال های اخیر بوده و بستگی به سیستم موردنظر و قابلیت استفاده از آن دارد. تحریک های اصلی و مشخصه‌ های حساسیت این سیستم‌ها عبارتند از:

مواد پیزوالکتریک: این مواد تحت تأثیر ولتاژ مستقیم تغییر شکل پیدا می‌کنند و همچنین در جهت عکس و با ایجاد تغییرشکل، ولتاژی در دو سر آن تولید می‌شود. که با بهره گرفتن از این خاصیت جابجایی می‌تواند اندازه‌گیری و یا کنترل شود. پس طبق آنچه پیشتر گفته شد مواد پیزوالکتریک هم برای حسگرها و هم تحریک کننده‌ها کاربرد دارند. شکل ‏1‑1 مفاهیم اصلی پیزوالکتریک و استفاده‌های پایه‌ای برای حس و تحریک را به خوبی توصیف می‌کند.

الکترواستاتیکی: با ایجاد دو قطب یا اختلاف ولتاژ میان دو صفحه یک نیروی الکترواستاتیکی میان صفحات تولید می‌شود که منجر به تغییرشکل و جابجایی سیستم می‌گردد.

گرمایی: تغییرشکل مواد در اثر گرما می‌تواند به عنوان تحریک مورد استفاده قرار بگیرد، یک راه برای افزایش دما گذراندن جریان از میان صفحات هادی می‌باشد و راه دیگر تاباندن لیزر به منطقه مورد نظر است.

الکترومغناطیسی: یک میدان مغناطیسی در اثر عبور جریان از یک کویل ایجاد می‌شود که می‌تواند مواد مغناطیسی موجود در محیط را تحریک کند.

تمامی این روش‌ها دارای محاسن و معایبی هستند. پیزوالکتریک‌ها در تحریک و تشخیص (یا اندازه گیری) مورد استفاده قرار می‌گیرند اما در اندازه‌گیری به دلیل عدم تولید ولتاژ کاملاً مستقیم دارای محدودیت‌هایی می‌باشند. و نمی‌توانند در عملیاتی با دمای بالا مقاومت کنند. روش‌های دیگر هم محدودیت‌هایی دارند و وجود تنش‌های حرارتی و تنش‌های ساخت دقت این سیستم‌ها را به شدت کاهش می‌دهد.

 با این وجود تقریباً همه مشکلات با بهره گرفتن از تحریک الکترواستاتیکی از بین می‌رود. ساختن یک خازن با روش‌های ساخت موجود بسیار آسان می‌باشد. با بهره گرفتن از دو سطح موازی و با اعمال یک پتانسیل به دو سر آن به یک سنسور یا عمل کننده با کارآیی بسیار خوب می‌رسیم. سادگی در ساخت و کارآیی مناسب آن استفاده از راه‌انداز الکتریکی را فراگیر کرده است. این تحریک‌کننده‌های خازنی از نظر اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه می باشند. سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی که از طریق راه‌اندازالکتریکی تحریک می‌شوند کاربرد گسترده ای در میکرو و نانو سویچ‌ها و میکرو و نانو رزوناتورها دارند.

تحریک الکتریکی به دلیل سادگی و بازده بالا بر همه روش‌های تحریک ترجیح داده می‌شود. و با توجه به برقراری میدان الکتریکی در حجم بسیار کوچک دسترسی به نیروهای بزرگ برای تحریک امکان پذیر می‌باشد. به همین خاطر در میان روش‌های هدایت، مکانیزم‌های تحریک و تشخیص الکترواستاتیک بیشترین کاربرد را در سیستم‌های میکرو و نانو الکترومکانیکی دارند و در زمینه هدایت الکترواستاتیک تحقیقات گسترده‌تری انجام شده ‌است[4].

1-1-1- سوییچ‌های الكترواستاتیك

یکی از سیستم‌هایی که در نقش متنوعی از سازه‌های الاستیک در مقیاس مهندسی میکرو برجسته و ارائه شده، میکرو سوییچ‌ها هستند. اساس ساختار آن‌ها کاملا ساده است. سوییچ شامل یک جفت الکترود می‌شود. یک الکترود معمولا صلب و ثابت در فضاست، و الکترود دیگر سازه‌ الاستیک تغییر شکل‌پذیری است. این الکترود در طرح‌ها و فرم‌های مشابه با پوسته الاستیک، تیر الاستیک و ورق الاستیک ساخته می‌شود. سوییچ با اعمال اختلاف پتانسیل بین دو الکترود بسته می‌شود. با این کار نیروی الکترواستاتیکی بوجود می‌آید، الکترود تغییر شکلپذیر را خم کرده، و منجر به ایجاد تماس بین الکترودها می‌شود. گروه‌های زیادی چنین سازه‌هایی را ساخته و آزمایش کرده‌اند. مدل‌های ریاضی این قطعات در گستره‌ای از مدل‌های ساده‌ براساس مدل جرم- فنر، تا مدل‌های کاملا توسعه یافته و شبیه‌ساز‌ی‌های سه‌بعدی المان‌محدود، قرار می‌گیرند.

میکروسوییچ تحریک شده الکترواستاتیکی مثالی از یک سیستمی است که اغلب در حالت ناپایداری به کار می‌افتد. ساختار میکروسوییچ به طور گسترده ای مطابق با کاربرد آن، تغییر می‌کند[5].

از نانولوله‌های کربنی می‌توان درساختن سوییچ‌های الکترومکانیکی در مقیاس نانو(نانوسوییچ لوله‌کربنی الکترومکانیکی[1]) برای نسل‌های جدید اشاره کرد. نانوله‌های کربنی نامزد مناسبی برای نانوسوییچ‌های الکترومکانیکی به خاطر مقاومت مکانیکی فوق‌العاده و ویژگی‌های خاص الکتریکی هستند. مدول الاستیسیته بالا و جرم کم، انتظار می‌رود، سرعت بالای سوییچینگ ( بالاتر از چندین گیگاهرتز) را امکان پذیر سازد. با وجود آنکه چندین نوع ‌نانولوله‌کربنی برای سوییچ‌های نانو الکترومکانیکی مدلسازی، طراحی و ساخته شده‌ اند. ولی مطالعات بیشتری برای پی بردن به رفتار پایداری آنها در طول زمان ضروری می‌باشد[6].

1-1-1-1- مزایا و معایب میکرو و نانوسوییچ‌ها

بررسی سوییچ‌های میكرو و نانو الكترومكانیك یكی از موضوعات جدیدی است كه در سال‌های اخیر به سرعت در حال گسترش بوده است. همانند رزوناتورها، سوییچها نیز از المان مكانیكی ساخته می‌شوند كه با نیروی الكترواستاتیك ناشی از جریان مستقیم عمل كرده و باعث قطع و وصل جریان می‌گردند.

در سوییچها این مسأله كه ولتاژ كاری سوییچ با ولتاژ كاری مدار همخوانی داشته و همچنین بتواند با سرعت بسیار بالا كار كند بسیار مورد توجه و مطلوب است. اما سوییچ‌های حاضر هنوز با این نیاز فاصله دارند و همین مسأله باعث استفاده كمتر این سوییچ‌ها می‌شود. از مزایای استفاده از نانوسوییچ‌ها میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

مصرف انرژی کم: این مصرف انرژی مربوط به كارایی سوییچ برای عبور یك سیگنال می‌باشد كه معمولا برای سوییچهای مخابراتی بر حسب دسیبل بوده و مطابق با مشخصات آمپلی‌فایر مربوطه می باشد. معمولا توان خروجی متناسب با توان ورودی فرض می‌شود. اما در خیلی از سیستمها یك حد بالای توان وجود دارد كه در آنجا این نسبت خطی به هم خورده و اعتبار خود را از دست می‌دهد.

عایق بندی بالا: عایق‌بندی یك سوییچ هنگامی مورد بررسی قرار می‌گیرد كه هیچ سیگنالی از آن عبور نمی‌كند. این پارامتر بین دو ترمینال ورودی و خروجی در مدار در موقعیت عبور سیگنال بسیار كم در حد نانو و یا هنگامی كه سوییچ در موقعیت خاموش می‌باشد، اندازه‌گیری می‌شود. در مقادیر بالای توان، مقداری وابستگی در ترمینالهای ورودی و خروجی مشاهده می‌شود، بنابراین هدف در طراحی اینگونه سوییچ‌ها اینست كه این عایق بندی افزایش یابد.

تلفات انرژی کم: تلفات ورودی یك سوییچ مربوط به میزان كارایی آن در انتقال سیگنال است. در سوییچ‌ها تلفات فقط هنگام عبور سیگنال و یا وقتی سوییچ در حالت روشن قرار دارد مطرح می‌شود. این تلفات بر حسب ضریب عبور سیگنال، بر مبنای دسیبل، میان ترمینال‌های ورودی و خروجی مدار تعریف می‌شود. معمولاً کاهش تلفات برای طراحی سوییچها بسیار مورد توجه قرار می‌گیرد. با افزایش فرکانس سوییچها تلفات انرژی در سیستم کاهش می‌یابد.

 اما استفاده از نانوسوییچ‌ها موانعی را نیز در بر دارد كه از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره كرد:

نیاز به ولتاژ بالای راه‌اندازی:

تأخیر در پاسخ سیستم: نانوسوییچ الكترواستاتیك با معلق شدن نانولوله تك دیواره و یا چند دیواره بالای الكترود زمین ساخته می‌شود. هنگامی كه بین نانولوله و بستر، اختلاف پتانسیل ایجاد می‌شود، نانولوله به طرف الكترود زمین خم می شود و هنگامی كه این اختلاف پتانسیل به اندازه كافی بزرگ باشد، با زمین اتصال برقرار خواهد كرد.

برای مثال در شکل 1-3 سر نانولوله به الکترود بالایی ثابت شده و روی الکترود پایین معلق است. نیروی الکترواستاتیک باعث می‌شود نانولوله کربنی به طرف الکترود پایینی شتاب بگیرد. موقعی که لبه آزاد نانولوله به الکترود پایین می‌رسد، جریان الکتریکی آغاز می‌شود، و مدار بسته می‌شود. این جریان از مقامت الکتریکی پسخورد[1] گذشته، و باعث کاهش ولتاژ بایاس[2] (کاهش نیروی الکترواستاتیک) شده و با این روش مقامت مدار ولتاژ را تنظیم می‌کند تا سوییچ در حالت روشن باقی بماند[7].

[1] Feed back

دکتر علی نایبی
 

 

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول : مقدمه 1

1-1-  پیشگفتار 2

1-2-  مواد هدفمند (تابعمند) 7

1-3-  هدف از انجام پایان نامه 9

1-4-  ساختار پایان نامه 10

فصل دوم : مروری بر تحقیقات گذشته 11

فصل سوم : تئوری 16

3-1-  حل حرارتی 18

3-2- حل الاستیک 20

3-2-1-  تغییر پارامترها و کاهش مرتبه 28

3-3- حل پلاستیک 31

3-4- الگوریتم نگاشت بازگشتی 38

فصل چهارم : ارائه ی نتایج الاستیک 40

4-1- بدون اختلاف دما 42

4-2-  نتایج الاستیک با در نظر گرفتن گرادیان دما 46

فصل پنجم : نتایج الاستو – پلاستیک 54

5-1- نتایج الاستو – پلاستیک برای بارگذاری در یک مرحله 55

5-2- نتایج الاستو – پلاستیک برای بارگذاری چرخه ای 67

فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات 79

5-1- بحث در نتایج 80

5-2- پیشنهادات 81

فهرست منابع 82

چکیده انگلیسی 86

فهرست جدول ها

جدول شماره­ی 4-1 : پارامترهای واحد­دار ماده                                 ­                     42

جدول شماره­ی 4-1-2-1 : مقایسه ی مواد با پارامترهای مادی متفاوت                           53

جدول شماره­ی 5-1-1 : نتایج رفتار مخزن با شعاع درونی 06/0 و شعاع خارجی

1/0 تحت بارگذاری گرادیان دما و فشار داخلی                                               56

جدول شماره­ی 5-1-2 : توضیحات اشکال دایروی جدول 5-1-1                                57

جدول شماره­ی 5-1-3 : نتایج رفتار مخزن (سطح داخلی از جنس فولاد) با شعاع

درونی 06/0 و شعاع خارجی 1/0 تحت بارگذاری گرادیان دما و فشار داخلی            60

جدول شماره­­ی 5-1-4 : توضیحات اشکال دایروی جدول 5-1-3                                61

جدول شماره­ی 5-2-1 : پارامترهای واحد­دار ماده برای

مخزن کروی (داخل از جنس فولاد)                                                            73

فهرست شکل ها

شکل شماره­ی 1-1-1 : جامد الاستوپلاستیک سختی پذیر                                          2

شکل شماره­ی 1-1-2 : (الف) – تست کشش­– پیچش تحت سختی ایزوتروپ،

(ب) – تست کشش­– فشار                                                                          3

شکل شماره­ی 1-1-3 : (الف) – تست کشش­– پیچش تحت سختی سینماتیک،

(ب) – تست کشش­– فشار                                                                          4

شکل شماره­ی 1-1-4 : اثر باشینگر                                                                      4

شکل شماره­ی 1-1-5 : سیکل تنش­– کرنش                                                           5

شکل شماره­ی 1-1-6 : پدیده­ نرمی سیکلی، (الف)- دامنه­ی کرنش ثابت،

(ب)- دامنه­ی تنش ثابت                                                                             6

شکل شماره ­ی 1-1-7 : پدیده­ سختی سیکلی                                                       6

شکل شماره­ی 1-1-8 : (الف)- اعمال دامنه­ی تنش ثابت، راست- رشد کرنش

پلاستیک، چپ- عدم رشد کرنش پلاستیک، (ب)- اعمال دامنه­ی کرنش

ثابت، راست- رها­سازی تنش متوسط، چپ- عدم رها­سازی تنش متوسط                   7

شکل شماره­ی 3-1 : مخزن مدل سازی شده به شکل کره از جنس مواد تابعمند              17

شکل شماره­ی 3-1-1 : مختصات کروی                                                               18

شکل شماره­ی 4-1-1 : نمودار تنش­ها نسبت به شعاع برای مشخصات

a=0.04 m، b=0.1 m، ، ،

و                                                                           42

شکل شماره­ی 4-1-2 : نمودار مدول الاستیسیته بر حسب تغییرات شعاع برای

مشخصات a=0.04 m، b=0.1 m،  و                       43

شکل شماره­ی 4-1-3 : نمودار تنش تسلیم بر حسب تغییرات شعاع برای مشخصات

a=0.04 m، b=0.1 m،  و                                          43

شکل شماره­ی 4-1-4 : نمودار اختلاف تنش­ها  نسبت به شعاع برای

مشخصات a=0.5 m، b=0.51 m، ، ،

شکل شماره­ی 4-2-1 : نمودار تنش شعاعی بر حسب شعاع برای مشخصات

a=0.5 m، b=0.51 m، ،  و  با توجه به بارگذاری

و DT=10°C                                                                       46

شکل شماره­ی 4-2-2 : نمودار تنش مماسی بر حسب شعاع برای مشخصات

a=0.5 m، b=0.51 m، ،  و  با توجه به

بارگذاری  و DT=10°C                                                        46

شکل شماره­ی4-2-3 : نمودار اختلاف تنش مماسی با شعاعی  بر حسب

شعاع برای مشخصات a=0.5 m، b=0.51 m، ،  و

با توجه به بارگذاری  و DT=10°C                      47

شکل شماره­ی4-2-4 : نمودار تنش شعاعی بر حسب شعاع برای مشخصات

a=0.5 m،b=0.51 m، ، ، ،  و

با توجه به بارگذاری  و DT=10°C                                 47

شکل شماره­ی 4-2-5 : نمودار تنش مماسی بر حسب شعاع برای مشخصات

a=0.5 m، b=0.51 m، ، ، ،  و

با توجه به بارگذاری  و DT=10°C                                 48

شکل شماره­ی 4-2-6 : نمودار اختلاف تنش مماسی با شعاعی  بر حسب

شعاع برای مشخصات a=0.5 m، b=0.51 m، ، ، ،

و  با توجه به بارگذاری  و DT=10°C           48

شکل شماره­ی 4-2-7 : نمودار تنش شعاعی بر حسب شعاع برای مشخصات

a=0.5 m، b=0.51 m، ، ، ،  و

با توجه به بارگذاری  و DT=10°C                                 49

شکل شماره­ی 4-2-8 : نمودار تنش مماسی بر حسب شعاع برای مشخصات

a=0.5 m، b=0.51 m، ، ، ،  و

با توجه به بارگذاری  و DT=10°C                                  49

شکل شماره­ی 4-2-9 : نمودار اختلاف تنش مماسی با شعاعی  بر حسب

شعاع برای مشخصات a=0.5 m، b=0.51 m، ، ، ،

و  با توجه به بارگذاری  و DT=10°C           49

شکل شماره­ی 4-2-10 : نمودار تنش شعاعی بر حسب شعاع برای مشخصات

a=0.5 m، b=0.51 m، ، ، ،  و

با توجه به بارگذاری  و DT=10°C                                 50

شکل شماره­ی 4-2-11 : نمودار تنش مماسی بر حسب شعاع برای مشخصات

a=0.5 m، b=0.51 m، ، ، ،  و

با توجه به بارگذاری  و DT=10°C                                 50

شکل شماره­ی 4-2-12 : نمودار اختلاف تنش مماسی با شعاعی  بر

حسب شعاع برای مشخصات a=0.5 m، b=0.51 m، ، ،

،  و  با توجه به بارگذاری

و DT=10°C                                                                                                        51

شکل شماره­ی 4-2-13 : نمودار تنش شعاعی بر حسب شعاع برای مشخصات

a=0.5 m، b=0.51 m، ، ، ،  و

، با توجه به بارگذاری  و DT=10°C                              52

شکل شماره­ی 4-2-14 : نمودار تنش مماسی بر حسب شعاع برای مشخصات

a=0.5 m، b=0.51 m، ، ، ،  و

، با توجه به بارگذاری  و DT=10°C                              52

شکل شماره­ی 4-2-15 : نمودار اختلاف تنش مماسی با شعاعی  بر

حسب شعاع برای مشخصات a=0.5 m، b=0.51 m، ، ،

،  و ، با توجه به بارگذاری

و DT=10°C                                                                                                     52

شکل شماره­ی 5-1-1 : اختلاف تنش مماسی و شعاعی برای مشخصات ردیف دوم

در جدول 5-1-1 هنگام رسیدن به نقطه­ی تسلیم                                            58

شکل شماره­ی 5-1-2 : تنش­های شعاعی برای مشخصات ردیف دوم در

جدول 5-1-1 هنگام رسیدن به نقطه­ی تسلیم                                                 58

شکل شماره­ی 5-1-3 : تنش­های مماسی برای مشخصات ردیف دوم در جدول 5-1-1

هنگام رسیدن به نقطه­ی تسلیم                                                                  58

شکل شماره­ی 5-1-4 : نمودار بارگذاری­های اختلاف دما برحسب فشار داخلی برای

مشخصات ردیف­های جدول 5-1-1                                                             59

شکل شماره­ی 5-1-5 : نمودار بارگذاری­های اختلاف دما برحسب فشار داخلی

برای مشخصات ردیف­های جدول 5-1-3                                                       61

شکل شماره­ی 5-1-6 : نمودار مدول الاستیسیته بر حسب شعاع  برای مخزن کروی

با مشخصات a=0.06 m، b=0.1 m و                                                   62

شکل شماره­ی 5-1-7 : نمودار تنش تسلیم بر حسب شعاع  برای مخزن کروی

با مشخصات a=0.06 m، b=0.1 m و                                                        62

شکل شماره­ی 5-1-8 : نمودار ضریب انبساط گرمایی بر حسب شعاع  برای مخزن

 

کروی با مشخصات a=0.06 m، b=0.1 m و                                         62

شکل شماره­ی 5-1-9 : نمودار ضریب سختی سینماتیک بر حسب شعاع برای مخزن

کروی با مشخصات a=0.06 m، b=0.1 m و                                    63

شکل شماره­ی 5-1-10: نمودار اختلاف تنش مماسی و شعاعی  بر حسب

شعاع در فشار 7/66- مگاپاسکال و بدون اختلاف دما                                         63

شکل شماره­ی 5-1-11: نمودار تنش شعاعی بر حسب شعاع در فشار

7/66- مگاپاسکال و بدون اختلاف دما                                                           64

شکل شماره­ی 5-1-12: نمودار تنش مماسی بر حسب شعاع در فشار

7/66- مگاپاسکال و بدون اختلاف دما                                                           64

شکل شماره­ی 5-1-13: نمودار اختلاف تنش مماسی با شعاعی  بر حسب

شعاع در اختلاف دمای 233 درجه سانتیگراد و بدون فشار داخلی                         65

شکل شماره­ی 5-1-14: نمودار تنش شعاعی بر حسب شعاع در اختلاف دمای

233 درجه سانتیگراد و بدون فشار داخلی                                                      65

شکل شماره­ی 5-1-15: نمودار تنش مماسی بر حسب شعاع در اختلاف دمای

233 درجه سانتیگراد و بدون فشار داخلی                                                      65

شکل شماره­ی 5-1-16: نمودار تنش شعاعی بر حسب شعاع در اختلاف دمای

443 درجه سانتیگراد و فشار داخلی                                                              66

شکل شماره­ی 5-1-17: نمودار تنش مماسی بر حسب شعاع در اختلاف دمای

443 درجه سانتیگراد و فشار داخلی                                                              66

شکل شماره­ی 5-1-18: نمودار اختلاف تنش مماسی با شعاعی  بر حسب

شعاع در اختلاف دمای 443 درجه سانتیگراد و و فشار داخلی                          67

شکل شماره­ی 5-2-1: نمودار بارگذاری چرخه­ای اختلاف دما                                     67

شکل شماره­ی 5-2-2: نمودار تنش مماسی – کرنش مماسی کل بدون کرنش

حرارتی برای بارگذاری چرخه­ای تا دمای  در فشار                                 68

شکل شماره­ی 5-2-3: نمودار تنش مماسی – کرنش مماسی کل بدون کرنش

حرارتی برای بارگذاری چرخه­ای تا دمای  در فشار

برای شعاع داخلی                                                                                   69

شکل شماره­ی 5-2-4: نمودار تنش مماسی – کرنش مماسی کل بدون کرنش

حرارتی برای بارگذاری چرخه­ای تا دمای  در فشار  در

شعاع داخلی                                                                                          69

شکل شماره­ی 5-2-5: نمودار تنش مماسی – کرنش مماسی کل بدون کرنش

حرارتی برای بارگذاری چرخه­ای تا دمای  در فشار  در

شعاع داخلی                                                                                          70

شکل شماره­ی 5-2-6: نمودار تنش مماسی – کرنش مماسی کل بدون کرنش

حرارتی برای بارگذاری چرخه­ای تا دمای  در فشار  برای

ناحیه ی بیرونی                                                                                     70

شکل شماره­ی 5-2-7: نمودار طبقه بندی بارگذاری­های چرخه­ای

( فشار داخلی و اختلاف دما ) بر اساس رخ دادن پدیده­های الاستوپلاستیک             71

شکل شماره­ی 5-2-8 : نمودار مدول الاستیسیته بر حسب شعاع  برای مخزن کروی

(داخل از جنس فولاد) با مشخصات a=0.06 m، b=0.1 m و                  73

شکل شماره­ی 5-2-9 : نمودار تنش تسلیم بر حسب شعاع  برای مخزن کروی

(داخل از جنس فولاد) با مشخصات a=0.06 m، b=0.1 m و                        73

شکل شماره­ی 5-2-10 : نمودار ضریب انبساط گرمایی بر حسب شعاع  برای مخزن

کروی (داخل از جنس فولاد) با مشخصات a=0.06 m، b=0.1 m و               74

شکل شماره­ی 5-2-11 : نمودار ضریب سختی سینماتیک بر حسب شعاع برای مخزن

کروی (داخل از جنس فولاد) با مشخصات a=0.06 m، b=0.1 m و        74

شکل شماره­ی 5-2-12: نمودار اختلاف تنش مماسی و شعاعی  برای مخزن

کروی (داخل از جنس فولاد) بر حسب شعاع در فشار255- مگاپاسکال و بدون

اختلاف دما                                                                                          75

شکل شماره­ی 5-2-13 : مقایسه­ اختلاف تنش های مماسی و شعاعی برای

مخزن کروی با مشخصات a=0.06 m، b=0.1 m، ، ،

و  و   هنگام رسیدن به نقطه ی تسلیم             76

شکل شماره­ی 5-2-14 : مقایسه­ تنش های مماسی برای مخزن کروی با

مشخصات a=0.06 m، b=0.1 m، ، ،  و

و   هنگام رسیدن به نقطه ی تسلیم                                  76

شکل شماره­ی 5-2-15 : مقایسه­ تنش­های شعاعی برای مخزن کروی با

مشخصات a=0.06 m، b=0.1 m، ، ،  و

و   هنگام رسیدن به نقطه ی تسلیم                                  76

شکل شماره­ی 5-2-16: نمودار تنش مماسی – کرنش مماسی کل بدون کرنش

انتقال حرارت برای بارگذاری چرخه­ای تا دمای  در فشار داخلی  در

شعاع داخلی برای مخزن کروی (داخل از جنس فولاد)                                       77

شکل شماره­ی 5-2-17 : نمودار تنش مماسی – کرنش مماسی کل بدون کرنش

انتقال حرارت برای بارگذاری چرخه­ای تا دمای  در فشار  در

شعاع داخلی برای مخزن کروی (داخل از جنس فولاد)                                       78

شکل شماره­ی 5-2-18: نمودار طبقه بندی بارگذاری­های چرخه­ای

( فشار داخلی و اختلاف دما ) بر اساس رخ دادن پدیده­های الاستوپلاستیک

برای مخزن کروی (داخل از جنس فولاد)                                                        78

چکیده

حلیل تنش و تغییر شکل مخازن جدارضخیم کروی از جنس مواد تابعمند تحت بارگذاری فشار داخلی و اختلاف دما در این پایان نامه بحث شده است. پارامترهای مادی به صورت تابعی از شعاع در نظر گرفته شده ­اند که نقش با اهمیتی در رفتار این گونه مواد ایفا می­ کنند. برای مشخص شدن نقش بسزای آن­ها، چند نوع ماده دارای پارامترهای مادی متفاوت، تحت گرادیان دما و فشار داخلی قرار گرفته و بررسی شده­اند. همچنین تفاوت آن­ها در به تسلیم رسیدن این گونه مخازن مشخص شده است. برای اطمینان از بررسی­های انجام شده، نتایج به دست آمده در حالت الاستیک با مقاله­ های دیگر مقایسه شده است. همچنین با مقایسه­ نتایج مربوط به بارگذاری­ها به نقش پر اهمیت اختلاف دما در تحلیل رفتار مخازن پی برده شد. سپس به

تحلیل الاستوپلاستیک این گونه مخازن پرداخته شد. برای تحلیل الاستوپلاستیک آن­ها از رفتار سختی سینماتیک خطی پیروی شده است. طبق بررسی و تحلیل رفتار آن­ها تحت بارگذاری چرخه­ای اختلاف دما و فشار داخلی ثابت که منجر به مشخص شدن دیاگرام تفکیک پدیده ها شد مشاهده کردیم که مخزن کروی تا اختلاف دماهای بالایی هنوز در حالت الاستیک باقی مانده است. همچنین ناحیه­ی الاستیک شیکدان، سطح زیادی را به خود اختصاص داده است و بعد از آن وارد ناحیه­ی پلاستیک شیکدان شده است. در واقع با این کار، رفتار ماده را قبل از بارگذاری­های متفاوت پیش ­بینی کرده­ایم.

1-1-      پیشگفتار

برای یك جامد الاستیک، تغییر شكل ها پس از حذف بارهای اعمالی، بازگشت پذیر می­باشند. در جامدات پلاستیک، بعد از برداشتن بار، تغییر شكل­ها در ماده باقی می­مانند و به حالت اولیه برنمی­گردند. این تغییر شكل­های غیرالاستیک در تعادل باقی می­مانند. رفتار آن­ها فرض می­گردد که به زمان وابسته نمی­باشد. همان طور که در شکل 1-1-1، پیداست، تغییر شكل در جامدات الاستوپلاستیک سختی پذیر از دو قسمت تغییر شكل الاستیك و تغییر  شكل غیرالاستیک تشكیل شده است. هنگامی كه تنش كمتر از تنش تسلیم ( ) باشد، كرنش پلاستیك صفر می­باشد.

مدل تشابهی رفتار این نوع مواد به وسیله مدل سنت ونان توسعه یافته نشان داده شده است.

مدل­های گوناگونی برای توصیف سختی پذیری جامدات توسط تغییر شكل، ارائه گردیده است. سختی پذیری غیر ایزوتروپ و سختی سازی سینماتیک از جمله آن­ها هستند.

اگر­چه اكثر مواد دارای سختی پذیری غیر­ایزوتروپ می­باشند ولی به علت سادگی مدل سختی ایزوتروپ كاربرد فراوانی دارد .به­خصوص هنگامی­كه بارگذاری شعاعی باشد یعنی این­كه بردار تنش در فضای تنش دارای جهت ثابتی می­باشد. به صورت عمومی، یك ماده دارای سختی ایزوتروپ به ماده­ای گفته می شود كه مرز ناحیه­ی الاستیك آن تن­ها به یك پارامتر اسكالر وابسته باشد.

·        منحنی تنش-كرنش در كشش متقارن با منحنی تنش-كرنش در فشار نسبت به مبدأ است ( نقطه B در شکل 1-1-2 ).

·        مرز ناحیه­ی الاستیك در همه­ی جهات، نسبت به مركز O متقارن می­باشد

كاربردی ترین شمای سختی سازی غیرایزوتروپ، مدل سختی سینماتیكی خطی می­باشد. در این مدل دامنه­ی ناحیه­ی الاستیك ثابت باقی می­ماند ولی این دامنه در فضای تنش جابجا می­گردد مركز ناحیه­ی الاستیک (نقطه­ی C در شكل 1-1-3 ) به نام تنش داخلی یا تنش برگشتی نامیده می­شود .منحنی تنش-کرنش در كشش و فشار حول نقطه­ی C متقارن است. تحت یك تست كشش– پیچش، سطح تسلیم توسط جابجایی سطح تسلیم اولیه و بوسیله­ی بردار  به دست می­آید.

اثر باشینگر هنگامی مشخص می گردد كه بعد از یك تست كشش، یك تست فشار انجام گردد. معمولاً تست كشش ماده را در كشش سخت می­نماید (حد الاستیك افزایش می­یابد) ولی در جهت فشار ماده نرم می­گردد. شكل 1-1-4، نشان می­دهد كه حد الاستیك در فشار كمتر از حد الاستیك اولیه در فشار می­باشد.

از بین دو مدل ذكر شده، سختی سازی سینماتیك به واقعیت نزدیك­تر می­باشد و تخمین بهتری از اثر باشینگر ارائه می­نماید

در اثر بارگذاری دوره­ای كشش– فشار، خواص سختی سازی اكثر فلزات و آلیاژها در هنگام تست تغییر می­كند . شكل 1-1-5، پارامترهای مورد استفاده برای یك سیكل پایدار تنش­های دوره­ای را نشان می­دهد .برحسب نوع ماده، دما و حالت اولیه­ی آن سختی­سازی و نرمی­سازی رخ می ده

نرمی سیكلی هنگامی اتفاق می­افتد كه در طول یك تست دوره­ای تحت دامنه­ی كرنش ثابت، دامنه­ی تنش كاهش می­یابد (شكل1-1-6-(الف)) یا هنگامی­كه در یك تست دوره­ای تحت دامنه­ی تنش ثابت، دامنه­ی كرنش افزایش یابد (شكل1-1-6-(ب)).

سختی سیكلی هنگامی اتفاق می­افتد كه در طول یك تست دوره­ای تحت دامنه­ی كرنش ثابت، دامنه­ی تنش افزایش می­یابد (شكل 1-1-6-(الف)) یا هنگامی­كه در یك تست دوره­ای تحت دامنه­ی تنش ثابت، دامنه­ی كرنش كاهش یابد (شكل 1-1-6-(ب)).

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول: مقدمه

1-1- سابقه و ضرورت انجام تحقیق:………………………………………………………………………………………3

1-2- فرضیات تحقیق …………………………………………………………………………………………………………..4

فصل دوم: مبانی نظری (مفاهیم و تعاریف CRM، مزایا و محدودیتهای آن، ضرورت و لزوم پیاده سازی آن)

2-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………..6

2-2- مفاهیم وتعاریف CRM ……………………………………………………………………………………………….

3-2- اجزای CRM …………………………………………………………………………………………………………….

2-3-1- مشتری ……………………………………………………………………………………………………………..11

2-3-2- ارتباط ……………………………………………………………………………………………………………….15

2-3-3- مدیریت …………………………………………………………………………………………………………….15

2-4- یك تعریف جامع از مدیریت روابط با مشتریان ………………………………………………………..17

2-5- تاریخچه CRM ……………………………………………………………………………………………………..

2-5-1- دوره انقلاب صنعتی (از صنایع دستی تا تولید انبوه): ……………………………………..19

2-5-2- دوره انقلاب کیفیت (از تولید انبوه تا بهبود مستمر): ……………………………………..19

2-5-3- دوره انقلاب مشتری (بهبود مستمر تا سفارشی‌سازی انبوه): ………………………….20

2-6- ا نواع فناوری CRM……………………………………………………………………………………………..

2-6-1-CRM عملیاتی: ……………………………………………………………………………………………….20

2-6-2- CRM تحلیلی: ………………………………………………………………………………………………..22

2-6-3-CRM مشارکتی: ……………………………………………………………………………………………..24

2-7- ضرورت به كارگیری CRM……………………………………………………………………………………..

2-8- چالش‌های اجرایی CRM ……………………………………………………………………………………..

2-9- مزایای استفاده از CRM ……………………………………………………………………………………..

2-10- دلایل حرکت سازمانها به سوی سرمایه گذاری بر مدیریت ارتباط با مشتری ……………26

2-11- بررسی علت شكست CRM ها …………………………………………………………………………….27

2-12- تصورات غلط در زمینه CRM……………………………………………………………………………..

2-13- محدودیت سیستمهای CRM ……………………………………………………………………………..

2-14- ریسك‌هایCRM ……………………………………………………………………………………………..

2-15- روش های کلیدی موفقیت CRM در سازمان‌ها …………………………………………………..31

2-16- شرایط استقرار موفق نرم افزار CRM در یك سازمان …………………………………………..32

2-16-1- پیش نیازهای تكنیكی …………………………………………………………………………………..32

2-16-2- پیش نیازهای فرهنگی …………………………………………………………………………………..32

2-17- پنج اصل برای موفقیت CRM……………………………………………………………………………

2-18- اهداف CRM …………………………………………………………………………………………………

2-19- نتایج فصل …………………………………………………………………………………………………….36

فصل سوم: مروری بر تحقیقات انجام شده و بررسی چهارچوبهای موجود در زمینه مدیریت ارتباط با مشتری

3-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………..38

3-2- مطرح ترین شركتهای ارائه دهنده نرم افزارهای CRM و بررسی چهارچوبهای ارائه شده توسط برخی از آنها….40

3-2-1- شرکت Sap: ………………………………………………………………………………………………..

3-2-2- شرکت Oracle : ………………………………………………………………………………………..

3-2-3- شرکت Onyx : …………………………………………………………………………………………

3-2-4- شرکت Seibel : ………………………………………………………………………………………..

3-2-5- شرکت Winer : ………………………………………………………………………………………

3-2-6- شرکتAmdocs : …………………………………………………………………………………..

3-2-7- شركت Microsoft : ……………………………………………………………………………….

3-3- نتایج فصل …………………………………………………………………………………………………52

فصل چهارم: روش تحقیق، بررسی وضعیت امور مشتركین دیتای شركت مخابرات استان یزد و ارائه مدل جهت پیاده سازی مدیریت ارتباط با مشتری

4-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………54

4-2- هدف و دامنه پژوهش: …………………………………………………………………………………55

4-3- روش های گردآوری داده ها:………………………………………………………………………………56

4-4- جامعه آماری: ……………………………………………………………………………………………..56

4-5- شركت مخابرات استان یزد و لزوم پیاده سازی مدیریت ارتباط با مشتری در آن …..57

4-5-1- خط مشی کیفیت شرکت مخابرات استان یزد:

 

……………………………………………….58

4-5-2- مدیریت ارتباط با مشتری در شركت مخابرات استان یزد ………………………………58

4-5-3- وضعیت فعلی شركت در زمینه ارتباط با مشتری : ………………………………………….60

4-5-4- وضعیت فعلی امور مشتركین دیتای استان یزد ………………………………………………61

4-6- ارائه مدل پیشنهادی جهت پیاده سازی CRM: …………………………………………………..

4-6-1- تکنولوژی: ………………………………………………………………………………………………..62

4-6-2- فرایندها: ………………………………………………………………………………………………….64

4-6-3- عوامل انسانی …………………………………………………………………………………………..65

4-7- مدل مفهومی مدیریت ارتباط با مشتری …………………………………………………………..68

4-8- نتایج فصل ………………………………………………………………………………………………..68

فصل پنجم: اعتبار سنجی مدل با بهره گرفتن از مطالعه موردی، شبیه سازی مدل در اداره دیتای شركت مخابرات استان یزد و نظر خبرگان

5-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………70

5-2- تكنولوژی ………………………………………………………………………………………………..70

5-3- فرآیندها: …………………………………………………………………………………………………72

5-3-1- بازاریابی …………………………………………………………………………………………….72

5-3-2- فروش: ……………………………………………………………………………………………….75

5-3-3- خدمات ……………………………………………………………………………………………… 77

5-4- عوامل انسانی………………………………………………………………………………………… 78

5-4-1- مشتریان……………………………………………………………………………………………… 78

5-4-2- كاركنان …………………………………………………………………………………………….. 80

5-5- نتایج نظر سنجی و ارائه مدل نهایی ………………………………………………………….81

5-6- تعیین اعتبار مدل با بهره گرفتن از نظر خبرگان ………………………………………………..86

5-7- نتایج فصل …………………………………………………………………………………………….90

فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات

6-1- نتیجه‌گیری ………………………………………………………………………………………….. 92

6-2- پیشنهادات برای تحقیقات آتی: …………………………………………………………….93

فهرست منابع و مآخذ

منابع فارسی ………………………………………………………………………………………………. 94

منابع انگلیسی………………………………………………………………………………………………96

پیوست

پیوست 1: پرسشنامه تعیین اعتبار مدل ارائه شده جهت مدیریت ارتباط با مشتری در شركت مخابرات……….99

چکیده:

در دنیای پر از رقابت كنونی، مشتری مدیر اصلی هر سازمان بوده و بدون پیاده سازی مدیریت ارتباط با مشتری[1]هیچ یك از سازمانها و شركتهای ایرانی قادر به رقابت با همتایان جهانی خود در زمینه جذب و حفظ مشتری نخواهند بود. علیرغم اینكه مدیریت ارتباط با مشتری در شركت مخابرات، خصوصا در امور مشتركین دیتا كه خود متولی فناوری اطلاعات و فراهم كننده ارتباطات سازمانها، شركتها و ارگانهای مختلف می‌باشد، اهمیت ویژه‌ای دارد، متاسفانه تا كنون مورد استفاده قرار نگرفته و به طور مناسب بدان توجه نشده است. در این پایان نامه مدلی جدید برای مدیریت ارتباط با مشتریان در شركت مخابرات ارائه شده كه هدف از این پژوهش، گامی جدید در جهت پویایی و افزایش رضایت مشتریان و در نتیجه ارتقاء سطح خدمات و افزایش سود شركت مخابرات می‌باشد.

در جهت رسیدن به این مهم، پس از معرفی مدیریت ارتباط با مشتریان و بیان مبانی نظری آن ، به بررسی و مطالعه مدلهای روز دنیا و مقایسه چهارچوبها و تكنیكهای شركتهای موفق در زمینه مدیریت ارتباط با مشتری پرداخته و با بهره گرفتن از نظر خبرگان و مطالعه میدانی ، مدلی بومی سازی شده متناسب با ساختار فنی و اجتماعی ایران ارائه نمودیم. در مدل مذكور استراتژی مدیریت ارتباط با مشتری را از سه جنبه تكنولوژی ، فرایندها و عوامل انسانی مورد بررسی قرار داده، معیارها و زیر معیارهای هر یك را تعریف نمودیم. پس از آن از طریق توزیع پرسشنامه و تكنیك آماری آزمونt مدل ارائه شده را ارزیابی نموده و با شبیه سازی و تعمیم مدل مذكور به خدمات ارائه شده توسط اداره دیتای شركت مخابرات استان یزد، ثابت نمودیم كه این مدل كاربردی و عملیاتی خواهد بود وبدین نتیجه رسیدیم كه با توجه به اینكه منافع مدیریت ارتباط با مشتری بسیار بیشتر از هزینه‌هایی است كه به سازمان اعمال خواهد نمود، مدل مذكور می تواند به عنوان یك مدل جامع و كارآمد در شركتهای مخابرات استانی مورد توجه مسئولان و صاحبنظران قرار گرفته و شركت مخابرات را در تحقق مفهوم اصلی مشتری مداری یاری رساند.

فصل اول

مقدمه:

این موضوع كه « سازمان بدون مشتریان خود، هیچ نیست» یك واقعیت انكارناپذیر است. موجودیت هر سازمان بدین خاطر است كه محصولات و خدماتی ارائه دهد كه نیازهای مشتریان خود را برآورده‌سازد. بنابراین پاسخ به سوالاتی از این قبیل كه مشتریان ما چه كسانی هستند؟ نیازها و انتظارات و اولویتهای آنان چیست؟ ما تا چه حد توانسته‌ایم به این نیازها و انتظارات پاسخ دهیم و بطور كلی سطح رضایت مشتریان و نوسانات آن دارای چه وضعیتی است؟ از اهمیت بسیار زیادی برای هر سازمان برخوردار می‌باشد به منظور پاسخگویی به سوالات فوق لازم است یك سیستم مناسب جهت مدیریت ارتباط با مشتری در هر سازمان طراحی و مستقر گردد.

در بازار فوق العاده پویای امروزی، مشتری از سازمان انتظار داردکه بیشترین ارزشها را با مناسب‌ترین قیمت عرضه کند و سازمانها نیز مدام به دنبال روش های جدید و ایجاد نوآوری درخلق و ارائه ارزش هستند و حتی از ارزش مشتری تحت عنوان « منبع مزیت رقابتی» خویش نام می‌برند.

در روند های کسب و کار جدید به دست آوردن رضایت مشتریان جایگاهی مهم و حیاتی در اهداف سازمان‌ها به خود اختصاص می‌دهد و مدیران ارشد به خوبی می‌د‌انند كه موفقیت آنها در رسیدن به اهداف کلان سازمان در گرو جلب رضایت مشتریان است.