کتاب تئوری ورق ها

معرفی کتاب تئوری ورق ها

کتاب الکترونیکی «تئوری ورق‌ها: تحلیل و کاربرد» نوشتهٔ کوروش خورشیدی و منتشرشده توسط انتشارات دانشگاه اراک، اثری تخصصی در حوزهٔ مهندسی مکانیک و سازه است که به بررسی جامع تئوری‌ها، تحلیل‌ها و کاربردهای ورق‌ها و صفحات ارتجاعی می‌پردازد. این کتاب با رویکردی آموزشی و پژوهشی، مباحث پایه تا پیشرفته را برای دانشجویان و مهندسان پوشش می‌دهد و به عنوان منبعی برای دروس تئوری پوسته و ورق و ارتعاشات پیشرفته قابل استفاده است. نسخه الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب تئوری ورق ها

این کتاب به بررسی جامع تئوری‌های ورق‌ها و صفحات ارتجاعی می‌پردازد و طیف وسیعی از موضوعات مرتبط با تحلیل استاتیکی و دینامیکی این سازه‌ها را پوشش می‌دهد. اثر حاضر در ۹ فصل تنظیم شده و از مبانی نظری و پیشینهٔ تاریخی تئوری ورق‌ها آغاز می‌کند. سپس به تحلیل‌های پیشرفته‌تر مانند اندرکنش سازه و سیال، رفتار ارتعاشی ورق‌های مرکب، نانوورق‌های گرافنی، مواد تابعی مدرج و پیزوالکتریک، و همچنین سازه‌های ساندویچی با هسته‌های خاص می‌پردازد. کتاب با تکیه بر ۲۵ سال تجربهٔ پژوهشی نویسنده و دانشجویانش، هم به روش‌های تحلیلی کلاسیک و هم به روش‌های عددی و کامپیوتری مانند المان محدود و گالرکین توجه دارد. مخاطب در این کتاب با سیر تحول تاریخی تئوری‌های ورق، کاربردهای صنعتی، و روش‌های حل مسائل خطی و غیرخطی آشنا می‌شود. اثر حاضر برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی و مهندسانی که در حوزهٔ طراحی و تحلیل سازه‌های ورقی فعالیت دارند، قابل استفاده است.

خلاصه کتاب تئوری ورق ها

این کتاب با مروری بر مبانی و پیشینهٔ تئوری ورق‌ها آغاز می‌شود و ابتدا ساختار هندسی، دسته‌بندی و کاربردهای ورق‌ها را در مهندسی شرح می‌دهد. سپس به معرفی تئوری‌های کلاسیک و معادلات بنیادی حاکم بر ورق‌های مستطیلی می‌پردازد و مفروضات اساسی مانند همسانگردی، ضخامت کم نسبت به ابعاد، و رفتار خطی الاستیک را توضیح می‌دهد. در ادامه، تحلیل اندرکنش سازه و سیال و تأثیر آن بر رفتار ارتعاشی ورق‌ها بررسی می‌شود. فصل‌های بعدی به تحلیل ارتعاش آزاد و اجباری ورق‌های مرکب، نانوورق‌های گرافنی و مواد تابعی مدرج اختصاص یافته است. کتاب همچنین به بررسی رفتار دینامیکی و کمانش نانوورق‌های پیزوالکتریک و ساندویچی با هسته‌های خاص مانند مگنتورئولوژیکال و آگزتیک می‌پردازد. در هر بخش، روش‌های تحلیلی و عددی برای حل معادلات حاکم ارائه شده و تأثیر پارامترهای مختلف هندسی و فیزیکی بر پاسخ سازه‌ها تحلیل می‌شود. در نهایت، کتاب با ارائهٔ مثال‌های عددی و مقایسهٔ نتایج با مراجع معتبر، به جمع‌بندی و نتیجه‌گیری دربارهٔ کاربرد تئوری‌های مختلف در طراحی و تحلیل سازه‌های ورقی می‌پردازد.

چرا باید کتاب تئوری ورق ها را خواند؟

این کتاب با پوشش جامع مباحث تئوری و کاربردی ورق‌ها، پلی میان مفاهیم پایه و مسائل پیشرفته در مهندسی سازه ایجاد می‌کند. خواننده با مطالعهٔ آن با تاریخچه، مفروضات، معادلات حاکم و روش‌های حل متنوع برای تحلیل ورق‌ها آشنا می‌شود. اثر حاضر علاوه بر ارائهٔ مبانی نظری، به کاربردهای عملی و صنعتی ورق‌ها در حوزه‌هایی مانند هوافضا، عمران، مکانیک و مواد نوین می‌پردازد و ابزارهای تحلیلی و عددی را برای حل مسائل واقعی معرفی می‌کند. همچنین، مثال‌های عددی و مقایسه با نتایج پژوهشی، امکان درک عمیق‌تر و اعتبارسنجی راه‌حل‌ها را فراهم می‌سازد.

خواندن کتاب تئوری ورق ها را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری رشته‌های مهندسی مکانیک، عمران، هوافضا، معماری و شیمی مناسب است. همچنین مهندسان، تحلیلگران و طراحانی که با مسائل دینامیکی، ارتعاش و کمانش سازه‌های ورقی سروکار دارند، می‌توانند از آن بهره ببرند. برای کسانی که به دنبال درک عمیق‌تر تئوری‌های ورق، روش‌های عددی و کاربردهای صنعتی این سازه‌ها هستند، این اثر توصیه می‌شود.

فهرست کتاب تئوری ورق ها

- فصل اول: مقدمه‌ای بر تئوری ورق‌ها به معرفی ساختار هندسی، دسته‌بندی، پیشینهٔ تاریخی و تئوری‌های کلاسیک ورق‌ها می‌پردازد و معادلات بنیادی و مفروضات اساسی را شرح می‌دهد. - فصل دوم: ارتعاش آزاد ورق ایزوتروپیک در تماس با سیال اندرکنش سازه و سیال، تحلیل ارتعاش ورق‌های نازک در تماس با سیال و روش‌های حل عددی مانند رایلی-ریتز را بررسی می‌کند. - فصل سوم: ارتعاش آزاد و اجباری ورق مرکب انواع مواد مرکب، دسته‌بندی، رفتار مکانیکی و تحلیل ارتعاش آزاد و اجباری ورق‌های مرکب را پوشش می‌دهد. - فصل چهارم: ارتعاش آزاد چندلایه گرافنی به معرفی گرافن، ویژگی‌ها، روش‌های تحلیل ارتعاش و کمانش نانوورق‌های گرافنی چندلایه و تأثیر پارامترهای مختلف می‌پردازد. - فصل پنجم: ارتعاش آزاد نانوورق تابعی مدرج مواد تابعی مدرج، تحلیل ارتعاش و کمانش نانوورق‌های تابعی مدرج و تأثیر پارامترهای هندسی و فیزیکی را بررسی می‌کند. - فصل ششم: ارتعاش آزاد نانوورق پیزوالکتریک هدفمند مواد پیزوالکتریک، اثرات و کاربردها، معادلات حاکم و تحلیل ارتعاش و کمانش نانوورق‌های پیزوالکتریک هدفمند را شرح می‌دهد. - فصل هفتم: ارتعاش آزاد نانوورق پیزوالکتریک مرکب به تحلیل رفتار دینامیکی و کمانش نانوورق‌های پیزوالکتریک مرکب و تأثیر پارامترهای مختلف می‌پردازد. - فصل هشتم: ارتعاش آزاد نانوورق ساندویچی با هستهٔ مگنتورئولوژیکال معرفی مواد مگنتورئولوژیکال، مدل‌سازی ریاضی و تحلیل ارتعاش این نوع سازه‌ها را ارائه می‌دهد. - فصل نهم: ارتعاش آزاد ورق ساندویچی با هستهٔ آگزتیک خواص و کاربردهای ورق‌های ساندویچی آگزتیک، استخراج معادلات حاکم و تحلیل رفتار دینامیکی و کمانش این سازه‌ها را بررسی می‌کند.

بخشی از کتاب تئوری ورق ها

«ورق‌ها اساسا رفتاری سه بعدی دارند. امّا اغلب با تئوری‌های دو بعدی تقریب زده می‌شوند. در ضخامت‌های پایین این تقریب دو بعدی در تئوری کلاسیک ورق به خوبی پاسخ می‌دهد. امّا هنگامی که ضخامت صفحات افزایش می‌یابد تئوری کلاسیک ورق در پیشگویی رفتار ارتعاشی ورق‌ها ناتوان است و این ناکارآمدی به علت تأثیر تغییرشکل‌های برشی عرضی و تأثیر اینرسی دورانی می‌باشد که در نظر گرفته نشده‌اند. بنابراین اولین بار معادلات دیفرانسیل ارتعاشی تحلیل یک صفحه‌ی نسبتاً ضخیم دایروی که شامل تأثیرات تغییرشکل برشی و اینرسی دورانی باشد توسط میندلین و درسویز در سال ۱۹۵۰ گزارش شد. به علت ریاضیات پیچیده، حل سه بعدی معادلات دیفرانسیل صفحات محدود می‌باشد. اولین حل تئوری سه‌بعدی شناخته شده برای صفحات ضخیم مربوط به هاچینسون در سال ۱۹۷۹ می‌باشد و بعداً توسط لیسا در سال ۱۹۸۰ و لاریتا در سال ۱۹۸۵ و کیم و دایکینسون در سال ۱۹۸۹ ادامه یافت. روش المان محدود بی‌شک مهم‌ترین پیشرفت در تحلیل استاتیکی و دینامیکی سازه‌ها در نیمه‌ی دوم قرن بیستم است. این روش در ابتدا برای تحلیل استاتیک سازه‌های پیچیده گسترش یافت ولی اکنون به طور کامل گسترش یافته است. حل مسائل مقدار ویژه‌ی مرتبه‌ی بالا برای ارتعاش نیاز دارد که همگی مسائلی عددی هستند و حل آنها بدون کامپیوتر غیرممکن می‌باشد. گرچه روش المان محدود مستقل از هر روش دیگری گسترش یافته و می‌تواند بدون ارجاع به روش دیگری مورد استفاده قرار گیرد ولی خیلی زود به عنوان نسخه‌ی دیگر روش ریلی-ریتز شناخته شد؛ به بیان دیگر عبارات ماتریس‌های جرم و سختی که مسائل مقدار ویژه را مشخص می‌کنند مانند عبارت روش ریلی-ریتز کلاسیک هستند. بنابراین با معرفی روش المان محدود و استفاده از کامپیوترهای سرعت بالا حل معادلات صفحات نیز توسعه پیدا کرد.»