دانلود پایان نامه : تعیین تابع امپدانس ترکیبی افقی و گهواره­ای برای یک پی مستطیلی صلب مستقر بر یک نیم­فضای ایزوتروپ جانبی

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته جغرافیا

گرایش : اقلیم شناسی

عنوان : تعیین قلمرو وتأثیرات مونسون در ایران

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران مرکزی

دانشکده ادبیات و علوم انسانی، گروه جغرافیا

پایان نامه برای دریافت درجه كارشناسی ارشد (M.A)

گرایش: اقلیم شناسی

 

عنوان :

تعیین قلمرو وتأثیرات مونسون در ایران

 

استاد راهنما :

دکتر شوکت مقیمی

 

استاد مشاور :

دکتر ابراهیم فتاحی

تابستان 1391

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(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 پایان نامه (شامل خلاصه، اهداف، روش های اجرا و نتایج به دست آمده) :

کشور ایران از لحاظ جغرافیایی به دلیل همجواری با مرکز پر فشار جنب حاره ای STHP وشرایط آب و هوایی حاکم بر این سیستم ، از بارش کمی برخوردار است. در مناطق جنوبی کشور ، در نتیجه حاکمیت طولانی تر این سیستم ، پدیده خشکی حادتر می شود. تغییرات میزان بارش تأثیر به سزایی بر کشاورزی ، اقتصاد و به طور کلی سایر مسائل کشور دارد. مطالعات بنیادین پیرامون سیستمهای باران زا به ویژه پدیده مونسون در این مناطق ، راهبردهایی جهت توسعه فعالیتهای باران زایی و پیش بینی های اقلیمی ارائه می کند. محدوده این تحقیق در برگیرنده مناطق جنوب، جنوب شرق، شرق و مرکز کشور شامل استان های سیستان و بلوچستان، هرمزگان، بوشهر، فارس، کرمان، یزد، اصفهان، قم، خراسان جنوبی، خراسان رضوی و تهران می باشد.با بررسی تعداد روزهای همراه با بارش ومیزان بارش روزانه ماه های می،ژوئن،جولای،آگوست و سپتامبر در طی دوره آماری 38 سال در 15 ایستگاه جنوبی و مرکزی کشور و تحلیل نقشه های سینوپتیکی، مشخص گردید که بخش اعظم بارش های جنوب شرق کشور به ویژه در مناطق چابهار و ایرانشهر در ماه های ژوئن و جولای به میزان4/147 و4/339 میلیمتر ناشی از نفوذ توده های هوای مونسونی بوده است. بر این اساس پدیده مونسون عامل اصلی بارش های تابستان در مناطق جنوب شرق کشور بوده و در مواقعی که این پدیده دارای حداکثر رطوبت و قدرت باشد مناطق جنوبی،شرقی و مرکزی کشور نیز تحت حاکمیت این توده هوا قرار می گیرند.

فهرست مطالب

عنوان……………………………………………………………………………………………………………….. صفحه

فصل اول: طرح تحقیق و پیشینه پژوهش

1-1-بیان مسأله ، ضرورت و اهمیت موضوع ………………………………………………………………. 2

1-2-ضرورت و اهمیت تحقیق…………………………………………………………………………………. 3

1-3-اهداف تحقیق………………………………………………………………………………………………… 5

1-4-سؤالات تحقیق………………………………………………………………………………………………. 6

1-5-فرضیه ها……………………………………………………………………………………………………… 7

1-6-روش تحقیق…………………………………………………………………………………………………. 7

1-7-محدوده تحقیق………………………………………………………………………………………………. 8

1-8-پیشینه تحقیق…………………………………………………………………………………………………. 8

1-9-مشکلات ومحدودیت های تحقیق…………………………………………………………………….. 16

فصل دوم: مبانی نظری

مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………. 18

2-1-چگونگی گردش عمومی جو و تشکیل سیستم های جوی………………………………………… 22

2-2-اصل چرخندگی……………………………………………………………………………………………. 27

2-3-انرژی جنبشی………………………………………………………………………………………………. 30

2-5-مفهوم مونسون………………………………………………………………………………………………. 30

2-6-بارش مونسونی…………………………………………………………………………………………….. 32

2-7-ویژگی های بادهای مونسونی…………………………………………………………………………… 33

نقش بعضی از سیستمها در مونسونهای تابستانی و زمستانی در مقابل یکدیگر………………………. 35

چهارچوب نظری تشکیل مونسونها…………………………………………………………………………….. 36

2-10-مکانیزم تشکیل مونسون………………………………………………………………………………… 38

2-11-اختلاف گرمایشی عامل محرک مونسونها…………………………………………………………… 40

2-12-تأثیر کم فشار مونسونی بر آب و هوای ایران……………………………………………………… 41

فصل سوم: ویژگی های جغرافیایی منطقه مورد مطالعه

3-1-موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه………………………………………………………………… 44

3-2-ناهمواری ها و توپوگرافی……………………………………………………………………………….. 46

3-2-1-واحد کوه های ایران مرکزی…………………………………………………………………………. 47

3-2-1-1-واحد رشته مرکزی…………………………………………………………………………………. 48

3-2-1-2-واحد کرمان…………………………………………………………………………………………. 48

3-2-1-3-واحد سنندج – سیرجان………………………………………………………………………….. 48

3-2-1-4-واحد کوههای پراکنده حوضه دشت کویر…………………………………………………….. 48

3-2-2-واحد دشت ها و چاله های داخلی………………………………………………………………… 48

3-2-2-1-واحدهای دشت پراکنده………………………………………………………………………….. 48

3-2-2-2-واحد دشت لوت…………………………………………………………………………………… 48

3-2-2-1-1-رشته شمالی…………………………………………………………………………………….. 49

3-2-2-1-2-رشته شمال شرقی……………………………………………………………………………… 49

3-2-2-1-3-رشته حاشیه غربی……………………………………………………………………………… 49

3-2-3-واحد شرقی ایران……………………………………………………………………………………… 50

3-2-3-1-سیمای ظاهری زمین درواحد شرقی ایران……………………………………………………. 51

3-2-3-2-ناهمواریهای خراسان مرکزی و جنوبی………………………………………………………… 51

3-2-3-3-ناهمواریهای سیستان و بلوچستان………………………………………………………………. 55

3-2-4-واحد جنوب شرقی……………………………………………………………………………………. 55

3-2-5-واحد شمال شرقی…………………………………………………………………………………….. 56

3-3-واحد های زمین شناسی و ساختمانی محدوده مورد مطالعه………………………………………. 57

3-3-1-زون ایران مرکزی………………………………………………………………………………………. 58

3-3-2-زون شرق و جنوب شرقی ایران……………………………………………………………………. 58

3-3-2-1-زون نهبندان-خاش………………………………………………………………………………… 59

3-3-2-2-بلوک لوت…………………………………………………………………………………………… 59

3-3-3-زون مکران………………………………………………………………………………………………. 59

3-3-4-زون سسندج- سیرجان……………………………………………………………………………….. 60

3-4-بررسی ویژگی های اقلیمی محدوده مورد مطالعه…………………………………………………… 61

3-4-1-توده های هوای مؤثر در آب و هوای ایران………………………………………………………. 62

3-4-1-1-دوره گرم…………………………………………………………………………………………….. 63

3-4-1-2-دوره سرد……………………………………………………………………………………………. 63

3-5-ویژگی های حرارتی………………………………………………………………………………………. 67

3-5-1-ناحیه جنوب…………………………………………………………………………………………….. 67

3-5-2-ناحیه مرکزی……………………………………………………………………………………………. 67

3-6-منابع آب در سطح استان های محدوده مورد مطالعه……………………………………………….. 69

3-6-1-استان سیستان و بلوچستان…………………………………………………………………………… 70

3-6-1-1-آب های سطحی…………………………………………………………………………………… 70

3-6-1-2-آب های زیرزمینی…………………………………………………………………………………. 70

3-6-2-استان هرمزگان………………………………………………………………………………………….. 71

3-6-2-1-آب های سطحی…………………………………………………………………………………… 71

3-6-2-2-زیرزمینی…………………………………………………………………………………………….. 72

3-6-3-استان یزد………………………………………………………………………………………………… 72

3-6-3-1-منابع آب سطحی…………………………………………………………………………………… 72

3-6-3-2-منابع آب زیرزمینی………………………………………………………………………………… 73

3-6-4-استان کرمان……………………………………………………………………………………………… 74

3-6-4-1-آب های سطحی…………………………………………………………………………………… 74

3-6-4-2-آب های زیرزمینی…………………………………………………………………………………. 75

3-6-4-2-1-سفره های آزاد………………………………………………………………………………….. 75

3-6-4-2-2-سفره های تحت فشار………………………………………………………………………… 75

3-6-5-استان سمنان…………………………………………………………………………………………….. 75

3-6-5-1-آب های سطحی…………………………………………………………………………………… 76

الف-رودهای دائمی………………………………………………………………………………………………. 76

ب-رودهای فصلی و اتفاقی…………………………………………………………………………………….. 76

پ-دریاچه مسیله………………………………………………………………………………………………….. 76

3-6-5-2-آب های زیرزمینی…………………………………………………………………………………. 76

الف-چاه های عمیق و نیمه عمیق………………………………………………………………………………. 77

ب-قنات ها…………………………………………………………………………………………………………. 77

پ-چشمه ها……………………………………………………………………………………………………….. 77

3-6-6-استان تهران……………………………………………………………………………………………… 78

3-6-6-1-آب های سطحی…………………………………………………………………………………… 78

الف-رودخانه کرج………………………………………………………………………………………………… 78

ب-جاجرود………………………………………………………………………………………………………… 78

ج-طالقان رود………………………………………………………………………………………………………. 79

3-6-6-2-آب های زیرزمینی…………………………………………………………………………………. 79

3-6-6-2-2-چشمه ها………………………………………………………………………………………… 79

3-6-6-2-3-قنات ها………………………………………………………………………………………….. 79

3-6-7-استان قم…………………………………………………………………………………………………. 80

3-6-7-1-آب های سطحی(رودها و دریاچه های فصلی)…………………………………………….. 80

3-6-7-2-آب های زیرزمینی…………………………………………………………………………………. 80

3-7-وضعیت پوشش گیاهی محدوده مورد مطالعه………………………………………………………… 81

3-7-1-استان سیستان و بلوچستان…………………………………………………………………………… 81

3-7-1-1-جنگل های استان…………………………………………………………………………………… 82

3-7-1-1-1-جنگل های نیمه گرمسیری…………………………………………………………………… 82

3-7-1-1-2-جنگل های گرمسیری…………………………………………………………………………. 82

3-7-1-1-3-جنگل های ماندابی…………………………………………………………………………….. 82

3-7-1-2-وضعیت مراتع استان………………………………………………………………………………. 83

3-7-2-استان هرمزگان………………………………………………………………………………………….. 83

3-7-2-1-مراتع………………………………………………………………………………………………….. 83

3-7-3-استان یزد………………………………………………………………………………………………… 84

3-7-4-استان کرمان……………………………………………………………………………………………… 85

3-7-4-1-پوشش درختی نیمه خشک………………………………………………………………………. 85

3-7-4-2-پوشش درختچه ای و بوته ای پایکوه ها……………………………………………………… 86

3-7-4-3-پوشش درختی و گیاهی دشت های گرمسیری……………………………………………… 86

3-7-5-استان سمنان…………………………………………………………………………………………….. 86

3-7-5-1-جنگل ها…………………………………………………………………………………………….. 87

1-جنگل های پهن برگ…………………………………………………………………………………………. 87

2-جنگل های سوزنی برگ……………………………………………………………………………………… 87

3-جنگل های کویری و بیابانی…………………………………………………………………………………. 87

3-7-5-2-مراتع………………………………………………………………………………………………….. 88

3-7-5-2-1-مراتع ییلاقی…………………………………………………………………………………….. 88

3-7-5-2-2-مراتع قشلاقی…………………………………………………………………………………… 88

3-7-6-استان تهران……………………………………………………………………………………………… 89

3-7-6-1-جنگل های استان…………………………………………………………………………………… 89

3-7-6-1-1-جنگل های طبیعی……………………………………………………………………………… 89

3-7-6-1-2-جنگل های دست کاشت…………………………………………………………………….. 89

3-7-6-2-مراتع استان………………………………………………………………………………………….. 89

3-7-7-استان قم…………………………………………………………………………………………………. 90

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل یافته های تحقیق

مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………. 93

4-1-مشخصات ایستگاه های سینوپتیک……………………………………………………………………… 95

4-2-روزهای با بارش و میزان بارش در سطح ایستگاه ها………………………………………………. 97

4-3-تعداد روزهای همراه با بارش در ایستگاه های مورد مطالعه………………………………………. 99

4-4-میزان کل بارش در ایستگاه های مورد مطالعه………………………………………………………. 100

4-5-تعداد روزهای همراه با بارش و میزان بارش در استگاه ها به تفکیک هر ماه………………… 101

4-6-تعداد روزهای همراه با بارش و میزان بارش در ایستگاه ها در ماه(می)………………………. 104

4-7-تعداد روزهای همراه با بارش و میزان بارش در ایستگاه ها در ماه(ژوئن)…………………… 106

4-8-تعداد روزهای همراه با بارش و میزان بارش در ایستگاه ها در ماه(جولای)…………………. 108

4-9-تعداد روزهای همراه با بارش و میزان بارش در ایستگاه ها در ماه(آگوست)………………… 110

4-10-تعداد روزهای همراه با بارش و میزان بارش در ایستگاه ها در ماه(سپتامبر)……………….. 111

4-11-تعداد روزها و میزان بارش کمتر از یک میلیمتر در ایستگاه ها……………………………….. 112

4-11-1-تراز 500 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 116

4-11-2-تراز 850 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 116

4-11-3-سطح زمین…………………………………………………………………………………………… 116

4-11-4-رطوبت(نم ویژه)……………………………………………………………………………………. 117

4-12-تعداد روزها و میزان بارش بین 5-1 میلیکتر در ایستگاه ها………………………………….. 117

4-12-1-تراز 500 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 121

4-12-2-تراز 850 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 121

4-12-3-سطح زمین…………………………………………………………………………………………… 121

4-12-4-رطوبت(نم ویژه)……………………………………………………………………………………. 122

4-13-تعداد روزها و میزان بارش بین 10-5 میلیمتر در ایستگاه ها………………………………… 122

4-13-1-تراز 500 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 127

4-13-2- تراز 850 هکتوپاسکال…………………………………………………………………………… 127

4-13-3-سطح زمین…………………………………………………………………………………………… 127

4-13-4-رطوبت(نم ویژه)……………………………………………………………………………………. 128

4-14-تعداد روزها و میزان بارش بین 15-10 میلیمتر در ایستگاه ها………………………………. 128

4-14-1-تراز 500 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 132

4-14-2- تراز850 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 132

4-14-3-سطح زمین…………………………………………………………………………………………… 132

4-14-4-رطوبت (نم ویژه)…………………………………………………………………………………… 133

4-15-تعداد روزها و میزان بارش بین 20-15 میلیمتر در ایستگاه ها………………………………. 133

4-15-1-تراز 500 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 137

4-15-2-تراز 850 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 137

4-15-3-سطح زمین…………………………………………………………………………………………… 137

4-15-4-رطوبت(نم ویژه)……………………………………………………………………………………. 138

4-16-تعداد روزها و میزان بارش بین 25-20 میلیمتردر ایستگاه ها……………………………….. 138

4-16-1-تراز 500 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 142

4-16-2-تراز 850 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 142

4-16-3-سطح زمین…………………………………………………………………………………………… 142

4-16-4-رطوبت(نم ویژه)……………………………………………………………………………………. 143

4-17-تعداد روزها و میزان بارش بین 30-25 میلیمتر در ایستگاه ها………………………………. 143

4-17-1-تراز 500 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 147

4-17-2-تراز 850 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 147

4-17-3-سطح زمین…………………………………………………………………………………………… 147

4-17-4-رطوبت(نم ویژه)……………………………………………………………………………………. 148

4-18-تعداد روزها و میزان بارش بیش از 30 میلیمتردر ایستگاه ها…………………………………. 148

4-18-1-تراز 500 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 152

4-18-2-تراز 850 هکتوپاسکال……………………………………………………………………………. 152

4-18-3-سطح زمین…………………………………………………………………………………………… 153

4-18-4-رطوبت(نم ویژه)……………………………………………………………………………………. 153

فصل پنجم: آزمون فرضیات و نتیجه گیری

5-1-نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………. 156

5-2 پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………… 159

منابع…………………………………………………………………………………………………………………. 160

 

 

فهرست اشکال و جداول

عنوان……………………………………………………………………………………………………………….. صفحه

شکل 3-1- موقعیت جغرافیایی استان های مورد مطالعه در سطح ایران………………………………. 46

شکل 3-2 نقشه ناهمواری های و توپوگرافی محدوده مورد مطالعه……………………………………. 57

شکل 3-3- نقشه زمین شناسی محدوده مورد مطالعه……………………………………………………… 61

شکل 3-4- نقشه خطوط همباران محدوده مورد مطالعه………………………………………………….. 66

شکل 3-5-خطوط همدکای محدوده مورد مطالعه…………………………………………………………. 68

شکل 3-6-نقشه پهنه بندی اقلیمی محدوده مورد مطالعه…………………………………………………. 69

شکل 3-7-نقشه پوشش گیاهی محدوده مورد مطالعه…………………………………………………….. 91

شکل 4-1-نقشه موقعیت جغرافیایی ایستگاه های سینوپتیک مورد مطالعه……………………………. 97

شکل 4-1-تعداد روزهای همراه با بارش در سطح ایستگاه های مورد مطالعه طی سال های 1970-2008  99

شکل 4-2-میزان کل بارش در ایستگاه های مورد مطالعه طی سال های 1970-2008………… 100

جدول 4-1-مشخصات و موقعیت جغرافیایی ایستگاه های مورد مطالعه…………………………….. 96

جدول 4-2-تعداد روزهای همراه با بارش و میزان کل بارش به میلیمتر در ایستگاه های مورد مطالعه طی سال های 1970-2008……………………………………………………………………………………………………………….. 98

 

چکیده:

کشور ایران از لحاظ جغرافیایی به دلیل همجواری با مرکز پر فشار جنب حاره ای STHP وشرایط آب و هوایی حاکم بر این سیستم ، از بارش کمی برخوردار است. در مناطق جنوبی کشور ، در نتیجه حاکمیت طولانی تر این سیستم ، پدیده خشکی حادتر می شود. تغییرات میزان بارش تأثیر به سزایی بر کشاورزی ، اقتصاد و به طور کلی سایر مسائل کشور دارد. مطالعات بنیادین پیرامون سیستمهای باران زا به ویژه پدیده مونسون در این مناطق ، راهبردهایی جهت توسعه فعالیتهای باران زایی و پیش بینی های اقلیمی ارائه می کند. محدوده این تحقیق در برگیرنده مناطق جنوب، جنوب شرق، شرق و مرکز کشور شامل استان های سیستان و بلوچستان، هرمزگان، بوشهر، فارس، کرمان، یزد، اصفهان، قم، خراسان جنوبی، خراسان رضوی و تهران می باشد.با بررسی تعداد روزهای همراه با بارش ومیزان بارش روزانه ماه های می،ژوئن،جولای،آگوست و سپتامبر در طی دوره آماری 38 سال در 15 ایستگاه جنوبی و مرکزی کشور و تحلیل نقشه های سینوپتیکی، مشخص گردید که بخش اعظم بارش های جنوب شرق کشور به ویژه در مناطق چابهار و ایرانشهر در ماه های ژوئن و جولای به میزان4/147 و4/339 میلیمتر ناشی از نفوذ توده های هوای مونسونی بوده است. بر این اساس پدیده مونسون عامل اصلی بارش های تابستان در مناطق جنوب شرق کشور بوده و در مواقعی که این پدیده دارای حداکثر رطوبت و قدرت باشد مناطق جنوبی،شرقی و مرکزی کشور نیز تحت حاکمیت این توده هوا قرار می گیرند.

مقدمه

با توجه به رشد روز افزون جمعیت و افزایش نیازهای آبی،لزوم اجرای پروژه های کوچک و بزرگ هیدرولوژیکی به منظور ذخیره سازی،انحراف یا انتقال آب و نیز مطالعات آبخیز داری هر چه بیشتر مطرح می شود و اجرای چنین طرح هایی نیاز به مطالعات دقیق و تجزیه و تحلیل داده های هواشناسی دارد.

بارش ناگهانی یا آب ناشی از ذوب برف مقدار زیادی آب در اختیار بشر قرار می دهد،چنانچه پیش از طراحی هر گونه سازه ای از قبیل کانال های آبیاری و زهکشی مسیرهای دفع و جمع آوری فاضلاب شهری سدها،پل هاو…پیش بینی بارش های ناگهانی و یا آب ناشی از ذوب برف که حجم زیادی از آب را فراهم می کنند و زیان های غیر قابل جبران جانی و خسارات مالی بسیاری را در بر خواهد داشت،اهمیت به سزایی دارد.

علاوه بر این کشور ایران از لحاظ جغرافیایی بدلیل همجواری با مناطق خشک،مرکز پر فشار جنب حاره ای و شرایط آب و هوایی حاکم بر این سیستم،از بارش کمی برخوردار است.در مناطق جنوبی کشور،در نتیجه حاکمیت شدیدتر و طولانی تر این سیستم،مسئله خشکی حادتر می شود،با افزایش هر چه بیشتر حاکمیت اقلیم خشک بر مناطق جنوبی و مرکزی کشور،روستاها و شهرها نیز جمعیت خود را از دست می دهند.در طی سال های اخیر بدلیل خشکسالی های پی در پی بسیار از کشاورزان اراضی زراعی خود را رها ساخته و به شهرها مهاجرت نموده اند.این امر بخصوص در مناطق جنوبی،بویژه جنوب شرقی کشور بسیار چشمگیر است.

قرار گرفتن ایران بین سرزمین های پهناور سیبری در شمال،دریای مدیترانه در غرب،بیابانهای آفریقا و عربستان در جنوب غربی و دریای عرب و سرزمین هندوستان در شرق سبب شده است که هر کدام از این همسایگان در دوره معینی از سال آب و هوای ایران را تحت تاثیر قرار دهند.شرایط آب و هوایی این سرزمین ها توسط توده های هوایی و سیستمهای فشار در خلال حالات ویژه گردش عمومی جو در پهنه ایران گسترده میشود.

پدیده مونسون نیز یکی از توده های هوا موثر بر بارش نواحی جنوبی کشور می باشد که با ورود خود به کشور بارش هایی را در فصل تابستان ایجاد میکند.با توجه به اهمیت این بارش ها بویژه در فصل تابستان،که بیشتر مناطق کشور خشک و بدون بارش هستند بسیار حائز اهمیت است.با بررسی و شناخت تاثیرات این پدیده و تعیین قلمرو بارشی آن در کشور می توان گام مهمی در راه پیشرفت و توسعه کشور برداشت.

  • بیان مسئله، ضرورت و اهمیت موضوع

کشورایران از لحاظ جغرافیایی به دلیل حاکمیت پر ارتفاع جنب حاره ای (STHP) وشرایط آب وهوایی حاکم بر این سیستم، از بارش کمی برخوردار است.در مناطق جنوبی کشور، در نتیجه حاکمیت شدیدتر و طولانی تر این سیستم ، مسئله خشکی حادتر می شود. بارش های سالانه اندک ، کوتاه بودن دوره بارش و نزول بارش ها بصورت رگبارهای شدید وکوتاه مدت از خصوصیات بارز این نوع اقلیم می باشد. یک منطقه خشک ممکن است روزهای متمادی را در خشکی بسر برده وگاه که بارشی اتفاق می افتد ، به سبب شرایط فیزیکی حاکم بر طبیعت وشرایط آب وهوایی نا بهنجار این مناطق ، مقدار قابل توجهی آب در مدت چند روز یا چند ساعت ریزش کرده و سیلابهای مخربی ایجاد می کند. سیل همه ساله در گوشه وکنار این کشور خسارت های هنگفت وغیر قابل جبرانی ایجاد می کند. هر سال چندین نفر بوسیله سیل جان خود را از دست می دهند، هزاران متر مکعب آب شیرین وارد آبهای شور شده و بدین ترتیب از دسترس خارج می شود، در حالیکه هر قطره آن ارزش حیاتی دارد. همه ساله میلیون ها تن خاک ارزشمند بوسیله سیلابها وارد دریاها ودریاچه ها می شود، در صورتی که برای تشکیل هر سانتی متر آن در شرایط کشور ما چند دهه وگاه چند صد سال وقت لازم است. بارانی که بعداز روزها انتظار می بارد،از دسترس خارج شده وضمن آن آسیب های جدی وماندگار بر جای می گذارد .این مساله هم اکنون نه تنها در مناطق مورد مطاله، بلکه یک مشکل جدی وتهدید کننده برای کل کشور است. به گونه ای که بسیاری از برنامه های عمرانی وزیربنایی کشور تحت الشعاع این مساله قرار گرفته است. همه ساله بخش هنگفتی از بودجه سالانه کشور صرف بازسازی قسمتی از خرابیهای حاصل از این پدیده می شود. چرا که بازسازی وترمیم بسیاری از خرابیها واقعا امکان پذیر نمی باشد. ترمیم واصلاح خاکهای فرسایش یافته ،مزارع وباغات ویران شده شاید اصلاً امکان پذیر نباشد.(لشکری،1375)

تعداد صفحه : 188

قیمت : 14700تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        ****       serderehi@gmail.com

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران

گرایش : سازه

عنوان : تعیین تابع امپدانس ترکیبی افقی و گهواره­ای برای یک پی مستطیلی صلب مستقر بر یک نیم­فضای ایزوتروپ جانبی

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پایان ­نامه

مقطع کارشناسی ارشد

رشته مهندسی عمران- سازه

 

عنوان :

تعیین تابع امپدانس ترکیبی افقی و گهواره­ای برای یک پی مستطیلی صلب مستقر بر یک نیم­فضای ایزوتروپ جانبی

استاد راهنما :

دکتر مرتضی اسکندری قادی‌

استاد مشاور :

مهندس عزیزالله اردشیر بهرستاقی

زمستان 1391

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
(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)
 
چكیده
در این پایان‌نامه توابع امپدانس[1] افقی، گهواره‌ای (خمشی) و توام افقی- گهواره‌ای شالوده‌های مربع مستطیلی مستقر بر سطح محیط خاکی با رفتار ایزوتروپ جانبی و ارتجاعی به‌روش تحلیلی در فضای فركانسی به‌دست می‌آیند به‌طوری که می‌توانند به صورت پارامترهای متمرکز جایگزین خاك زیر شالوده شوند. بدین منظور ابتدا معادلات حاكم بر سیستم مشترک شالوده و خاک زیر آن در دستگاه مختصات استوانه‌ای بیان شده و بر حسب مؤلفه‌های بردار تغییرمكان به‌صورت یك سری معادله دیفرانسیـل درگیر با مشتقات جزئی نوشته می‌شوند. برای مجزاسازی این معادلات از توابع پتانسیلی[2] كه توسط اسكندری قادی در سال 2005 ارائه شده، استفاده می‌شود. معادلات به‌دست آمده با استفاده از سری فوریه نسبت به ‌مختصه زاویه‌ای و تبدیل هنکل نسبت به ‌مختصه شعاعی در دستگاه مختصات استوانه‌ای برای بار متمرکز حل شده و توابع گرین تغییرمکان و تنش به‌دست می‌آیند. با تبدیل مختصات از دستگاه قطبی به ‌دستگاه دکارتی، نتایج در دستگاه مختصات دکارتی نوشته شده و با استفاده از انتقال دستگاه مختصات، توابع گرین برای محل اثر دلخواه نیروی متمرکز خارجی تعیین می‌شوند. سپس با بکارگیری اصل جمع آثار قوا (بر هم نهی)، تغییرمکان‌ها و تنش‌ها در محیط ناشی از بارگذاری سطحی با شکل دلخواه به‌صورت انتگرالی به‌دست می‌آیند. در حالت کلی این انتگرال‌ها به‌صورت تحلیلی قابل استحصال نبوده و باید به‌صورت عددی برآورد شوند. برای مدل‌سازی شالوده صلب، لازم است تغییرمکان نقاط مختلف شالوده چنان نوشته شوند که تغییر فاصله نقاط مختلف شالوده را غیر ممکن سازد. به‌منظور اعمال این شرط به ‌شکل عددی، تنش تماسی شالوده و خاک زیر آن به ‌فرمت اجزاء محدود با المان‌های جدید تحت نام المان گرادیانی پویا[3] نوشته شده و با ارضاء شرایط مرزی تغییرمکانی مسئله، توابع تنش، تغییرمکان و سختی افقی و خمشی (گهواره ای) شالوده صلب مستطیلی تعیین می‌شوند. بدین ترتیب تنش تماسی زیر شالوده صلب تعیین شده و از آن اندازه نیروی تماسی و یا گشتاور خمشی برای تغییرمكان افقی و گهواره ای هر یک با دامنه ثابت به‌دست می­آیند. ماتریس تبدیل بردار تغییر مکان- تغییر زاویه به بردار نیروی افقی- گشتاور خمشی را ماتریس توابع امپدانس می­نامیم. این ماتریس با داشتن دو بردار فوق تعیین می­شود. نشان داده می‌شود كه نتایج به‌دست آمده حاصل از این روش برای محیط ایزوتروپ بر نتایج قبلی ارائه شده توسط لوکو[4] ومیتا[5] وگوییزنا[6] منطبق است. همچنین نتایج برای حالت استاتیكی با حدگیری از نتایج اصلی برای زمانی که فرکانس تحریک به سمت صفر میل می­کند، به‌دست می‌آیند. در صورتی‌كه فركانس تحریك به ‌سمت صفر میل كند و رفتار محیط به‌طور حدی به‌سمت ایزوتروپ میل كند، نتایج ناشی از تغییر مکان استاتیکی برای محیط ایزوتروپ به‌صورت بسته به‌دست می‌آیند.

فهرست مطالب
فصل اول: معادلات کلی حاکم بر انتشار امواج در محیط­های ایزوتروپ جانبی و شرایط مرزی مساله 10
1-1- مقدمه 11
1-2- بیان مسأله و معادلات حاکم 16
1-3- توابع پتانسیل 19
1-4- جواب کلی معادلات حرکت 26
فصل دوم: حالات خاص و توابع گرین در حالت کلی 33
2-1- مقدمه 34
2-2- نیروی متمرکز در جهت  دلخواه 34
2-3- نتایج برای محیط ایزوتروپ 35
2-4- نتایج برای حالت استاتیکی 37
2-5-تبدیل دستگاه مختصات قطبی به دستگاه ‌مختصات دکارتی و انتقال محورها 41
فصل سوم: تابع امپدانس شالوده صلب مستطیلی با استفاده از توابع گرین 46
3-1- مقدمه 47
3-2- تحلیل شالوده صلب مستطیلی تحت تغییرمکان همزمان افقی و گهوارهای 47
3-3-1- توابع شکل مورد استفاده 48
3-3-1-1- توابع شکل المان‌های لبه‌ای 8 گره‌ای () 49
3-3-1-2- توابع شکل المان‌های میانی 8 گره‌ای () 52
3-3-1-3- توابع شکل المان‌های گوشه 8 گره‌ای () 52
3-4- فلوچارت برنامه‌نویسی برای تحلیل مسأله 56
فصل چهارم: نتایج عددی 58
4-1- مقدمه 59
فصل پنجم: نتیجه­گیری و پیشنهادات 84
5-1- مقدمه 85
5-2- پیشنهادات 85
فهرست مراجع 86

فهرست جداول
جدول 4-1- ضرایب ارتجاعی مصالح انتخاب شده………………………………………………………61
جدول 4-2-  سختی استاتیکی در محیط­های متفاوت…………………………………………………..62
جدول 4-3-  سختی دینامیکی در حالت مربعی…………………………………………………………..63
جدول 4-4-  سختی دینامیکی در حالتی که یک ضلع نصف ضلع دیگر باشد…………………………………….64
فهرست اشکال
شكل 1-1- شكل شماتیك ساختمان، شالوده و زمین زیر آنها………………………………………….12
شكل 1-2- شكل شماتیك مدل اجزاء محدود ساختمان، شالوده و زمین زیر آنها……………….13
شكل 1-3- شكل شماتیك مدل اجزاء محدود ساختمان و شالوده و توابع امپدانس
معادل خاك……………………………………………………………………………………………..13
شکل 1- 4- بریدگی‌های شاخه برای  l1،l2  وl3……………………………………………………………26
شکل 1- 5- محیط نیمه بی‌نهایت با رفتار ایزوتروپ جانبی تحت اثر نیروی با امتداد
دلخواه  موثر بر سطح  موْثر بر سطح ………………………………….27
شکل 2-1-  تبدیل مختصات از دستگاه استوانه‌ایبه دستگاه مختصات
دکارتی  و انتقال محورها……………………………………………………………41
شکل 3-1- تغییرمکان همزمان افقی و گهواره­ای یکنواخت پی صلب مستطیلی………………..47
شکل 3-2- نحوه المان‌بندی در محل تماس شالوده و نیم فضا……………………………………….49
شکل 3-3- توابع شکل المان‌های لبه ای 8 گرهی () به‌ازای ………….51
شکل 3-4- توابع شکل المان‌های میانی 8 گرهی () به‌ازای ……………..53
شکل 3-5- توابع شکل المان‌های گوشه 8 گرهی () به‌ازای ………….54
شکل 3-6- تابع  به‌ازای ………………………………………………….55
شكل 4-1- تغییرات تغییر‌مکان  درسطح نسبت به  ناشی از تغییر‌مکان
افقی و گهواره­ای یک صفحه صلب مربعی به ضلع برای محیط‌های
متفاوت در حالت استاتیکی………………………………………………………………………66
شكل 4-2-  تغییرات تغییر‌مکان در و  بر حسب عمق ناشی از
تغییر‌مکان افقی و گهواره­ای یک صفحه صلب مربعی به ضلع
برای محیط‌های متفاوت در حالت استاتیکی……………………………………………….67
شكل 4-3- تغییرات تغییر‌مکان  درسطح نسبت به  ناشی از تغییر‌مکان
افقی و گهواره­ای یک صفحه صلب مربعی به ضلع برای محیط‌های
متفاوت در حالت استاتیکی………………………………………………………………………68
شكل 4-4- قسمت­های حقیقی و موهومی تغییر‌مکان درسطح نسبت
به فاصله افقی  ناشی از نیروی توام افقی و گهواره­ای با شدت
واحد برای فرکانس بی­بعد  وارد بر سطح مربعی به ضلع……………….69
شكل 4-5- قسمت­های حقیقی و موهومی تغییر‌مکان نسبت به عمق ناشی از
نیروی توام افقی و گهواره­ای با شدت واحد برای فرکانس بی­بعد
وارد برسطح مربعی به ضلع…………………………………………………………………70
شكل 4-6- قسمت­های حقیقی و موهومی تغییر‌مکان درسطح نسبت
به فاصله افقی  ناشی از نیروی توام افقی و گهواره­ای با شدت
واحد برای فرکانس بی­بعد  وارد بر سطح مربعی به ضلع………………71
شکل 4-7- مقایسه بخش حقیقی و موهومی سختی قائم در محیط ایزوتروپ با
نتایج ارائه شده در مقاله Mita and Luco……………………………………………….72
شکل 4-8- مقایسه بخش حقیقی و موهومی سختی افقی در محیط ایزوتروپ با
نتایج ارائه شده در مقاله Mita and Luco……………………………………………….73
شکل 4-9- مقایسه بخش حقیقی و موهومی سختی ترکیبی افقی و گهواره­ای در
محیط ایزوتروپ با نتایج ارائه شده در مقاله Mita and Luco …………………..74
شکل 4-10- مقایسه بخش حقیقی و موهومی سختی گهواره­ای در محیط ایزوتروپ
با نتایج ارائه شده در مقاله Mita and Luco …………………………………………..75
شكل 4-11- بخش حقیقی و موهومی سختی قائم در محیط ایزوتروپ جانبی در
حالت مربعی…………………………………………………………………………………………..76
شكل 4-12- بخش حقیقی و موهومی سختی افقی در محیط ایزوتروپ جانبی در
حالت مربعی…………………………………………………………………………………………..77
شكل 4-13- بخش حقیقی و موهومی سختی ترکیبی افقی و گهواره­ای در محیط
ایزوتروپ جانبی درحالت مربعی………………………………………………………………..78
شكل 4-14- بخش حقیقی و موهومی سختی گهواره­ای در محیط ایزوتروپ جانبی
درحالت مربعی………………………………………………………………………………………….79
شكل 4-15- بخش حقیقی و موهومی سختی قائم در حالتی که یک ضلع دو برابر
ضلع دیگر باشد…………………………………………………………………………………………80
شكل 4-16- بخش حقیقی و موهومی سختی افقی در حالتی که یک ضلع دو برابر
ضلع دیگر باشد…………………………………………………………………………………………81
شكل 4-17- بخش حقیقی و موهومی سختی ترکیبی افقی و گهواره­ای در حالتی
که یک ضلع دو برابرضلع دیگر باشد…………………………………………………………….82
شكل 4-18- بخش حقیقی و موهومی سختی گهواره­ای در حالتی که یک ضلع دو
برابر ضلع دیگر باشد…………………………………………………………………………………..83

مقدمه

به علت اثر گذاری سازه بر خاک و خاک بر سازه تحلیل دینامیکی سازه‌های سنگین مستقر بر سطح زمین (شکل 1-1) نیاز به در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه دارد، چه در غیر این صورت نتایج تحلیل سازه با دقت کم همراه خواهد بود. در این موارد همواره برای داشتن طرح مطمئن نیاز به ‌ساده‌سازی‌های محافظه کارانه و در نتیجه غیراقتصادی می‌باشد. یکی از راه‌های در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه، تحلیل مجموعه سازه و خاک با استفاده از روش اجزا محدود و در نتیجه با المان‌بندی زمین زیر ساختمان (شکل 1-2) می‌باشد. تحلیل سازه به‌همراه زمین مطابق این روش اولاً بسیار پرهزینه بوده و ثانیاً به‌علت عدم توانایی المان‌بندی زمین تا بی‌نهایت از دقت مناسب برخوردار نیست. به‌علاوه از آنجایی که سختی المان‌های خاک با ابعاد مختلف متفاوت می‌باشد، آنالیز انتشار امواج به ‌این روش، امواج انعکاسی و انکساری غیر واقعی در اختیار قرار می‌دهد که به‌نوبه ‌خود دقت محاسبات را کاهش می‌دهد. به‌همین علت با ارزش خواهد بود که توابع امپدانس شالوده‌ها به‌روش تحلیلی به‌دست آیند و جایگزین خاک زیر شالوده گردند (شکل 1-3). تعیین این توابع امپدانس نیاز به ‌تحلیل محیط نیم بی‌نهایت تحت بارگذاری دلخواه در محل استقرار شالوده دارد. از طرفی رفتار خاک زیر شالوده به‌علت پیش‌تحکیمی در طول زمان ایزوتروپ نبوده، بلکه بیشتر شبیه رفتار ایزوتروپ جانبی می‌باشد. در نتیجه به‌منظور واقعی‌تر کردن تحلیل فوق‌الذکر، در این پایان‌نامه محیط ایزوتروپ جانبی به‌عنوان محیط مبنا در نظر گرفته شده و تحت اثر ارتعاش توام افقی و گهواره ای یك شالوده سطحی صلب مربع مستطیل در فضای فرکانسی مورد تحلیل قرار می‌گیرد.
انتشار امواج[1] در یک محیط ناشی از بارگذاری خارجی از جمله مباحثی بوده است که در قرن گذشته بسیاری از محققان و مهندسان در زمینه ریاضیات کاربردی و مکانیک مهندسی را به ‌‌خود جلب کرده است. انتشار امواج در یک محیط ارتجاعی به ‌معنی انتقال تغییر شکل از یک نقطه به ‌نقطه دیگر می‌باشد. بر اساس اصول مکانیک محیط‌های پیوسته، تغییرشکل‌ها مولد تنش‌ها می‌باشند. بنابراین به‌همراه انتقال تغییر شکل‌ها، تنش‌ها نیز از یک نقطه به ‌نقطه دیگر منتقل می‌شوند. به‌همین علت گاهی انتشار امواج در محیط ارتجاعی به‌نام انتشار امواج تنشی[2] نیز نامیده می‌شود. مقاله پایه‌ای در زمینه انتشار امواج مربوط به ‌لمب (Lamb) در سال 1904 می‌باشد [1]. او در این مقاله، انتشار امواج ناشی از یک بار هارمونیک وارد بر یک محیط ایزوتروپ و ارتجاعی نیمه بینهایت را در دو حالت دو بعدی و سه بعدی بررسی کرده و میدان تغییرمکان آنها را به‌دست آورده است. در این مقاله نیروی متمرکز بر حسب زمان  به‌صورت تک هارمونیکی در نظر گرفته شده است به‌طوری که  فرکانس تغییرات نیرو بر حسب زمان می‌باشد. به‌علت تغییرات هارمونیکی محرک (نیروی)، پاسخ سیستم شامل میدان‌های تغییرمکان، کرنش و تنش نیز به‌صورت هارمونیکی بر حسب زمان تغییر می‌کنند1، به‌همین علت جمله  از معادلات حرکت در غیاب نیروهای حجمی حذف شده و معادلات حرکت به‌صورت مستقل از زمان و وابسته به‌  نوشته می‌شوند. در این حالت مسأله انتشار امواج در فضای فرکانسی حل می‌شود. به‌علت حذف متغیر زمان، معادلات حرکت به ‌دستگاه معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی نسبت به ‌مکان تبدیل شده و در صورتی‌كه محیط ایزوتروپ باشد تجزیه هلمهولتز همواره این دستگاه معادلات را به‌ معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی و مستقل از یکدیگر تبدیل می‌کند. معادلات حاکم بر توابع هلمهولتز، معادلات موج بوده که وابسته به دستگاه مختصات می­تواند با استفاده از روش فوریه2 (جداسازی متغیرها) و تبدیل هنکل3 و یا روش های دیگر حل شوند. لمب با استفاده از تبدیل انتگرالی هنکل معادلات حرکت را در حالت سه بعدی حل کرده است [1].

شكل 1-1 شكل شماتیك ساختمان، شالوده و زمین زیر آنها

شكل 1-2 شكل شماتیك مدل اجزاء محدود ساختمان، شالوده و زمین زیر آنها

شكل 1-3 شكل شماتیك مدل اجزاء محدود ساختمان و شالوده و توابع امپدانس معادل خاك

یکی از دلایل استفاده از تبدیلات در حل معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزیی کاهش متغیرهای مستقل معادله وتبدیل آن به ‌معادله دیفرانسیل معمولی می‌باشد [17]. در حل مسائل مربوط به ‌محیط‌های نا‌متناهی، معمولاً شرایط مرزی به‌صورت توابع قطعه‌ای پیوسته[3] وجود دارند و تبدیلات انتگرالی[4] این شرایط را به‌صورت توابع پیوسته در فضای تبدیل یافته[5] در می‌آورند. این موضوع یکی دیگر از دلایل استفاده از تبدیلات انتگرالی می‌باشد، چه در غیر این صورت شرایط مرزی به‌صورت مختلط و پیچیده در می‌آیند .
بعد از لمب محققان زیادی در زمینه انتشار امواج در محیط‌های ایزوتروپ تحقیق کرده‌اند و تحقیقات گسترده‌ای را ارائه کرده‌اند که از آن جمله می‌توان اشخاص زیر را برشمرد:
[Achenbach (1973), Apsel (1979), Aki and Richards (1980), Apsel and Luco (1983), Micklowitz (1984), Pak (1987)]
انتشار امواج در محیط‌های ناهمسان[6] در گذشته كمتر مورد توجه قرار گرفته است. در حال حاضر با توجه به ‌استفاده روز افزون از مواد ناهمسان نیاز به ‌تحقیقات در زمینه انتشار امواج در این محیط‌ها بیشتر احساس می‌شود. برای مثال مواد کامپوزیت که در سال‌های اخیر در زمینه علوم مهندسی کاربرد گسترده‌ای یافته‌اند دارای خاصیت نا‌همسانی می‌باشند. از سوی دیگر در زمین‌هایی که خاک تحت اثر نیروی ثقل رسوب کرده است و نهشته‌های طبیعی سربار شده روی هم تشکیل داده است، خاصیت ناهمـسانی وجود دارد.
اما با توجه به ‌ملاحظات کاربردی در زمینه مهندسی محیط‌های ناهمسان معمولاً به‌صورت ایزوتروپ جانبی[7] و یا ارتوتروپیك[8] مدل‌سازی می‌شوند. یکی از بررسی‌های اولیه در زمینه انتشار امواج در محیط‌های ایزوتروپ جانبی توسط Stoneley در سال 1949 انجام گرفته است [2]. او نشان داد که وجود مواد با خاصیت ایزوتروپ جانبی می‌تواند منجر به ‌تفاوت‌های قابل توجـهی در زمینه انــتشار امواج نسبت به ‌مواد ایزوتروپ گـردد.
Synge در سال 1957، انتشار امواج ریلی[9] در محیط‌های ایزوتروپ جانبی را بررسی کرده است و نتیجه گرفته که این امواج فقط در صورتی در این محیط‌ها منتشر می‌شوند که محور ایزوتروپی محیط یا عمود بر سطح آزاد و یا موازی این سطح باشد [3]. همچنین او بیان داشته است که امواج ریلی معمولی (در محیط‌های ایزوتروپ) موازی سطح آزاد محیط منتـشر می‌شوند در حالی‌که امواج ریلی کلی (در محیـط‌های نا‌ایزوتروپ) می‌توانند با شیب نسبت به ‌سطح آزاد منتشر شوند [3].
Rajapakse و Wang در سال1991 تغییرمکان‌ها و تنش‌های ناشی از ارتعاش هارمونیک یک جسم صلب در یک محیط ارتوتروپ دو بعدی را به‌دست آورده‌اند [4]. همچنین آنها تغییرمکان‌ها و تنش‌های ناشی از ارتعاش هارمونیک نیروی موثر بر پیرامون یک دایره مدفون در یک محیط ایزوتروپ جانبی را در حالت سه بعدی تعیین کرده‌اند [5]. در این مقاله، آنها دستگاه معادلات حرکت را با استفاده از سه تابع پتانسیل به ‌دو معادله درگیر[10] و یک معادله مستقل تبدیل کرده و بدون اثبات كامل بودن توابع پتانسیل اختیار شده معادلات به‌دست آمده را با استفاده از تبدیلات انتگرالی حل کرده‌اند.
رحیمیان و همكاران [16] مسأله لمب را برای محیط ایزوتروپ جانبی پیگیری كرده و معادلات حركت را با استفاده از توابع پتانسیل اسكندری قادی [7] به‌صورت مستقل در‌آوردند. معادلات به‌دست آمده از توابع پتانسیل را به ‌كمك سری فوریه در امتداد زاویه‌ای و تبدیل هنكل در امتداد شعاعی در یك دستگاه مختصات استوانه‌ای حل كردند. اسكندری قادی و همكاران [8] نیز یك نیم‌فضای ایزوتروپ جانبی متشكل از یك لایه فوقانی و یك محیط نیمه بی‌نهایت تحتانی با رفتار ایزوتروپ جانبی تحت اثر نیروهای سطحی هارمونیكی را تجزیه وتحلیل كرده و با استفاده از توابع پتانسیل ارائه شده توسط اسكندری قادی حل كرده­اند.
تعیین توابع امپدانس مربوط به شالوده های مستقر بر محیط نیم بینهایت از مسائلی است كه مورد توجه مهندسین ساختمان و محققین ریاضی كاربردی بوده است. اسكندری قادی و همكاران در سال های 2010، 2011 و 2012 توابع امپدانس قائم و خمشی شالوده دایره­ای صلب مستقر بر محیط ایزوتروپ جانبی به روش تحلیلی و با حل معادلات انتگرالی دوگانه حل كرده­اند. همچنین اسكندری قادی و همكاران توابع امپدانس افقی و خمشی را برای شالوده صلب مستطیلی مستقر بر محیط ایزوتروپ جانبی را با فرض شرایط مرزی مستقل و به كمك تركیب روش های تحلیلی و عددی به­دست آورده­اند.
در این پایان‌نامه در ابتدا معادلات حاكم شامل معادلات تعادل، روابط تنش-كرنش یا معادلات رفتاری و روابط كرنش-تغییرمكان در سیستم مختصات استوانه‌ای بیان شده و در ادامه معادلات حرکت بر حسب مولفه‌های بردار تغییرمکان به‌دست می‌آیند. این معادلات یك دسته معادلات دیفرانسیل درگیر با مشتقات جزئی می‌باشند كه برای مجزا‌سازی آنها از توابع پتانسیل ارائه شده توسط اسكندری قادی در سال 2005 استفاده می‌شود. در ادامه به ‌كمك سری فوریه و تبدیل هنکل توابع پتانسیل در فضای تبدیل یافته به‌دست می‌آیند.
با استفاده از روابط تغییرمکان-توابع پتانسیل، تغییرمکان‌ها و تنش‌ها در فضای تبدیل‌یافته به‌دست می‌آیند. استفاده از سری فوریه و قضیه تبدیل معکوس، این توابع را در فضای واقعی به‌صورت انتگرالی در اختیار قرار می‌دهد. این نتایج برای نیروی متمرکز  با امتداد دلخواه موثر بر محل دلخواه در سطح نوشته می‌شوند تا توابع گرین تغییرمکان و تنش به‌دست آیند. با استفاده از توابع گرین به‌دست آمده و نیز استفاده از اصل جمع آثار قوا، تغییرمکان‌های هر نقطه ناشی از نیروی سطحی موثر بر هر سطح دلخواه از جمله سطح مستطیلی به‌دست می‌آیند. مجموعه تغییر مكان های افقی صلب و قائم ناشی از دوران صفحه صلب هر نقطه از صفحه بر حسب تغییر مكان افقی مركز سطح صفحه، ، و دوران كل صفحه حول محور افقی گذرنده از مركز سطح، ، به عنوان شرایط مرزی نوشته می­شوند. تنش ها نیز در سطح نیم فضا و در خارج از محل صفحه مستطیلی به عنوان شرایط مرزی معلوم می­باشند.شرایط در دوردست نیز شرایط مرزی باقیمانده این مساله می­باشند. با توجه به اینكه از تبدیل انتگرالی برای حل معادله دیفرانسیل حاكم بر توابع پتانسیل استفاده شده است، شرایط مرزی در سطح نیم فضا به صورت یك جفت معادله انتگرالی دوگانه كه درگیر می­باشند در می­آیند. از آنجایی كه هندسه مربوط به شالوده پیچیده بوده و با یك سطح مختصات تعریف نمی­شود، حل تحلیلی معادلات انتگرالی دوگانه بسیار پیچیده می­باشد. لذا با بكارگیری روش اجزا محدود در محدوده تماس شالوده و نیم فضا، مجموعه معادلات انتگرالی فوق به صورت دستگاه معادلات جبری نوشته شده و توابع مجهول شامل تنش تماسی افقی و قائم در نقاط گره ای به­دست می­آیند. از آنجایی كه شالوده صلب می­باشد، این تنش های تماسی در لبه ها و گوشه­های شالوده رفتار تكین داشته و لذا با استفاده از توابع شكلی كه قابلیت مدلسازی رفتار تكین را دارند، تنش­های تماسی طوری به­دست می­آیند كه این رفتار را مدلسازی نمایند. پس از تعیین تنش های تماسی می­توان نیروی افقی كل و نیز گشتاور لازم برای تغییر مكان های فوق الذكر را تعیین كرد. به این ترتیب بردار تغییر مكان كل صفحه و نیروهای كل مربوطه در اختیار می­باشد. ماتریس تبدیل بردار تغییر مكان به بردار نیروهای كل (نیروی افقی و گشتاور خمشی) را ماتریس امپدانس می­نامیم. با برقراری ارتباط دو بردار فوق، این ماتریس تعیین می­شود. این ماتریس شامل 4 درایه ، ،  و  است كه به ترتیب تابع امپدانس افقی، تابع امپدانس خمشی یا گهواره­ای و تابع امپدانس توام افقی- گهواره­ای نام دارند. نشان داده می‌شود كه نتایج به‌دست آمده حاصل از این روش برای محیط ایزوتروپ بر نتایج قبلی ارائه شده توسط Luco و Mita و گوییزینا منطبق است [10]. همچنین در این پایان‌نامه، نتایج برای حالت استاتیكی  با حدگیری از نتایج اصلی، به‌دست می‌آیند. در صورتی‌كه  و رفتار محیط به‌سمت ایزوتروپ میل كند، نتایج استاتیكی برای محیط ایزوتروپ به‌دست می‌آیند. برای نشان دادن اثر میزان ناهمسانی نتایج عددی برای محیط‌های ایزوتروپ جانبی با ناهمسانی متفاوت ارائه شده و اختلاف نتایج مورد بحث قرار می‌گیرد.

تعداد صفحه : 96
قیمت : 14700تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        ****       serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***