بيژن برومندقهنويه
در این رساله، به توسعهچند روش بدون شبکه با ایده روشهای ترفتز جهت تحلیل رفتار خمش و ارتعاش آزاد ورق وپوسته، و همچنین تعیین بار کمانش ورق پرداخته شده است. سازههای مورد نظر از موادمرکب تشکیل شدهاند. با توجه به پیچیدگی تحلیل الاستیک سهبعدی، برای مسائل صفحه وپوسته، از تئوریهای تغییرشکل بعنوان جایگزین سادهتری به منظور شبیهسازی رفتاراین سازهها به صورت معادلات مشتقات جزئی استفاده میشود. تئوریهای تکلایه معادلمشهوری همانند تئوری کلاسیک بر مبنای فرضیات، و نیز تئوری تغییرشکل برشی مرتبه اولو سوم به پیشنهاد میندلین و ردی، به ترتیب جهت استخراج مطلوب نتایج برای ضخامتهاینازک تا نسبتاً ضخیم استفاده شدهاند. با استفاده از اصول انرژی (کار مجازی)معادلات دیفرانسیل حاکم و همچنین شرایط مرزی متناسب با هر تئوری استخراج میشود.
ایده اصلی روشهای بدونشبکه توسعهیافته در این تحقیق بر مبنای تفکیک پاسخ معادلات دیفرانسیل حاکم به دوبخش همگن و خصوصی است. هدف از این ایده حذف فرآیند انتگرالگیری و مشکلات آن درتمامی روند حل مسئله است. این روشها در دو شکل مرزی و محلی توسعه داده شدهاند.روند حل در شکل مرزی بر اساس درونیابی پاسخ همگن و خصوصی در سرتاسر دامنه حل بااستفاده از توابع پایه هموار صورت گرفته و نهایتاً با اعمال شرایط مرزی، مجهولاتمسئله قابل دستیابی است. علیرغم سرعت بالای روش مذکور،گاهی بنا بر دلایلی از جملهبزرگ بودن دامنه حل، وجود مرزهای داخلی و تغییرات شدید در مشخصات موثر همچونبارگذاری، هندسه و خواص مکانیکی، از کیفیت نتایج حاصل از فرم مرزی کاسته میشود. از این رو دراین تحقیق از توسعه تکنیک تفکیک دامنه و همچنین فرم محلی روش به منظور رفع اینمشکلات و فابلیت حل طیف گستردهتری از مسائل ورق و پوسته استفاده میشود. در شکلمحلی، گسستهسازی دامنه حل و مرزها توسط شبکهای از نقاط گرهای صورت میگیرد. درهر نقطه یک ابر شامل تعدادی از نقاط گرهای مجاور (حاوی درجات آزادی) به منظورتقریب پاسخ خصوصی و همگن، و همچنین فرمولبندی متناسب تشکیل میشود.
ویژگیهای هر روش بدونشبکه را میتوان به توابع پایه انتخابی و فرمولبندی آن وابسته دانست، به طوری کهتغییر در هر بخش منجر به تعیین خصوصیات و کاربرد روش میشود. روش های بدون شبکهارائه شده در این رساله توابع هموار متمایزی شامل توابع پایه نمایی و نیز توابعپایه متعادل شده جهت توسعه روش استفاده میشوند. برای فرمولبندی در فرم مرزی یامحلی، از منطق یکسانی برای هر دو نوع پایه استفاده شده است. با این وجود بدلیلتفاوت خصوصیات پایهها، روشهای متناظر نیز ویژگیهای متفاوتی دارند. از مزایای مهماین روشها میتوان به استفاده از توابع پایه هموار، عدم نیاز به انتگرالگیری درروند حل، ارضاء ساده شرایط مرزی به شیوه نقطه ای و بدون نیاز به المان مرزی، سادگیگسستهسازی دامنه و مرز، و همچنین عدم نیاز به فرآیند مونتاژ اشاره کرد. علاوه برمزایای مذکور، فرم محلی این روشها از نرخ همگرایی بالایی برخوردار بوده وهمپوشانی میان ابرها منجر به پیوستگی مطلوب تغییرشکل و تنش شده است. همچنین امکانبرقراری مراتب بالای پیوستگی میان ابرها میسر است.
به منظور بررسی دقت و کارآمدی روشهای بدون شبکهپیشنهادی، مسائل متنوعی از ورقها و پوستههای مرکب با اشکال دلخواه و شرایط مرزیمتنوع ارائه شده است. نتایج بدست آمده جهت اعتبارسنجی با نتایج سایرمحققین در صورتوجود، و در غیر این صورت با روش اجزاء محدود مقایسه شدهاند که همواره موید کارآییمناسب روشها هستند.

