دانشگاه صنعتی اصفهان روشهای عددی در مهندسی 2228-7698 42 1 2023 08 23 Design of an Optimal Cooperative Guidance Law Confronting Evaders with High Maneuver طراحی قانون هدایت مشارکتی بهینه در مواجهه با اهداف با قابلیت مانورپذیری بالا 1 18 3361 10.47176/jcme.42.1.9081 FA حسین نوری دانشگاه صنعتی امیرکبیر تهران سعید نصرالهی ذانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران Journal Article 2021 04 13 The problem of cooperative guidance of two pursuers against an evader equipped with higher maneuverability is investigated. The goal is that the distance between the evader and at least one of the pursuers becomes less than a predetermined threshold at the end of the flight time. To achieve this goal, firstly, the roles of pursuers are divided into two units, which include 1) pursuing the evader 2) Observing the evader’s scape space. Secondly, a novel cooperative guidance law based on the optimal separation of roles of the pursuers is proposed and formulated into a constrained nonlinear optimal control problem. Thirdly, the problem is solved using the Direct Collocation with Nonlinear Programming (DCNLP) method which is an optimization approach. Finally, several numerical simulations are presented to verify the effectiveness of the proposed cooperative guidance law. این پژوهش به مساله‌ای می‌پردازد که در آن دو دنبال‌کننده یک هدف با مانورپذیری بالاتر را دنبال می‌کنند. هدف مقاله ارائه یک قانون هدایت مشارکتی است که با استفاده از آن علیرغم کمتر بودن مانورپذیری دنبال‌کننده‌ها نسبت به هدف، خطای حالت نهایی حداقل یکی از دنبال‌کننده‌ها از یک حد آستانه کمتر باشد. در این راستا یک راهبرد مبتنی بر تفکیک بهینه نقش دنبال‌کننده‌ها ارائه می‌شود. مطابق این راهبرد نقش دنبال‌کننده‌ها به دو بخش 1) دنبال کردن هدف و 2) پوشش فضای گریز هدف تقسیم می‌شود و در هر لحظه دنبال‌کننده نزدیک‌تر به هدف سهم بیشتری در دنبال‌کردن هدف و دنبال‌کننده دورتر سهم بیشتری در پوشش فضای گریز هدف بر عهده دارد. در ادامه این راهبرد به صورت یک مساله کنترل غیرخطی بهینه مقید فرموله می‌شود؛ حل این مسئله، قانون هدایت مطلوب برای برآورده نمودن این راهبرد را نتیجه می‌دهد. جهت حل این مسئله هدایت غیرخطی بهینه مقید از روش کنار‌هم‌گذاری مستقیم همراه با برنامه‌ریزی غیرخطی که یک رویکرد بهینه‌سازی عددی است، استفاده می‌شود. در این مقاله فرض شده است که 1- دنبال‌کننده‌ها و هدف هر سه با سرعت ثابت حرکت می‌کنند و 2- دنبال‌کننده‌ها دارای ناحیه تخریب هستند، به این مفهوم که قرار گرفتن هدف در ناحیه‌ای اطراف دنبال‌کننده سبب منهدم شدن آن می‌شود. کارایی این قانون هدایت مشارکتی برای سناریوهای مختلف با استفاده از نتایج شبیه‌سازی متعدد اعتبارسنجی شده است.

https://jcme.iut.ac.ir/article_3361_8d9766a69b764fefc12f56739424d136.pdf

دانشگاه صنعتی اصفهان روشهای عددی در مهندسی 2228-7698 42 1 2023 08 23 Vibration Analysis of Thick Sandwich Plates with Saturated FG-Porous Core Using Quasi-3D Shear Deformation Theory تحلیل ارتعاش آزاد ورق ساندویچی ضخیم با هسته متخلخل مدرج اشباع شده با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی شبهسه‌بعدی 19 41 3362 10.47176/jcme.42.1.9621 FA علی زمانی دانشگاه شهید اشرفی اصفهانی محمد علی رهگذر دانشگاه اصفهان، Journal Article 2022 01 25 Free vibration analysis of a rectangular thick sandwich plate consisting of outer homogeneous layers with saturated nonhomogeneous Functionally Graded Porous (FGP) core has been conducted. Material property in this porous core could vary along the plate thickness according to Biot’s stress theory and other related functions. Solution to this problem was based on Quasi-Three-Dimensional shear deformation theory, which results the governing differential equations and the boundary conditions of the plate model. The boundary conditions in the considered plate model were clamped-simple-simple-clamped supports, whereas in the previous studies generally Navier method is used in which simple supports is assumed for all sides of the plate. In the present study, in order to obtain our proposed numerical solution, the differential quadrature method is applied. Among advantages of this method are being simple and straightforward, having reduced computational effort compared to other numerical methods and being capable of accounting for plates with different boundary conditions. Convergence and validation of the results with respect to the grid points were first presented. The effect of different core properties such as porosity, thickness, Skempton’s coefficient, total plate thickness, and different boundary conditions on FGP sandwich plate frequencies were investigated. Application of the latest theory for free vibration analysis of FGP sandwich plates is another main advantage of the presented method compared to other recent studies. در این پژوهش به بررسی ارتعاش آزاد ورق ساندویچی مستطیلی ضخیم متشکل از رویه‌های همگن و هسته ناهمگن از جنس مواد متخلخل اشباع شده مدرج تابعی پرداخته ‌شده است. در این هسته متخلخل مدرج تابعی، ویژگی‌های مواد در راستای ضخامت بر اساس تئوری تنش بایوت و دیگر توابع داده شده تغییر می‌کنند. حل مساله بر اساس تئوری تغییر شکل برشی شبه‌سه‌بعدی بنا شده و معادلات حاکم و شرایط مرزی با استفاده از اصل همیلتون استخراج ‌شده‌اند. ورق مورد بررسی دارای شرایط تکیه‌گاهی گیردار- ساده-ساده-گیردار بوده و در مطالعات قبلی از روش ساده ناویر که ورق را در شرایط تکیه گاهی ساده بررسی می‌کند استفاده شده، در صورتی که در تحقیق حاضر از روش مربعات دیفرانسیلی جهت حل مساله و گسسته‌سازی تحلیل عددی استفاده شده است. از جمله مزایای این روش حل، سادگی روش، کاهش حجم محاسبات نسبت به سایر روش‌های عددی و قابلیت لحاظ شرایط مرزی مختلف است. در این پژوهش ابتدا هم‌گرایی و اعتبارسنجی تحلیل نسبت به نقاط شبکه بیان شده، سپس تأثیر مشخصات هسته ورق ساندویچی مانند ضریب تخلخل، ضخامت، ضریب اسکمپتون، و ضخامت کل ورق و شرایط تکیه‌گاهی مختلف روی فرکانس‌های طبیعی ورق ساندویچی بررسی ‌شده است. به روز بودن تئوری استفاده شده در تحلیل ارتعاش آزاد ورق با هسته متخلخل مدرج تابعی از دیگر مزیت‌های اصلی این پژوهش نسبت به پژوهش‌های اخیر است.

https://jcme.iut.ac.ir/article_3362_39cd7b469beae7c617c73e0d008195ef.pdf

دانشگاه صنعتی اصفهان روشهای عددی در مهندسی 2228-7698 42 1 2023 08 23 Simulation of Non-Isothermal Flow of Rubber in Banbury Mixer Using Computational Fluid Dynamics شبیه‌سازی جریان غیر همدمای لاستیک در میکسر بنبوری با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی 43 62 3364 10.47176/jcme.42.1.9671 FA زهرا منصورپور دانشگاه تهران محمد فلاحتی قالهری دانشگاه تهران Journal Article 2022 02 23 Mixing is one of the first and necessary steps in the industrial process of rubber production. The main purpose of mixing involves combining materials, adding energy to break the molecular bonds, and combining materials with air. Executive operation is effective in the mixing quality. The present research is on the non-isothermal simulation of mixing in a Banbury mixer. Three-dimensional numerical studies, using computational fluid dynamics, have been carried out in order to use different operational parameters. The movement of the surfaces in the calculations has been considered through the sliding mesh technique, and the fluid volume method has been used in the Eulerian approach to track the interface between the rubber phase and air. The carreau-Yasuda non-Newtonian viscosity model, along with an Arrhenius formula, has been used to determine the temperature-dependent viscosity of rubber. The results of this research show that the high viscosity of rubber becomes viscous when heated. This phenomenon is especially in the narrow area between the tip of the rotor and the wall, where there is a higher shear, and this factor affects the viscosity and flow characteristics of the rubber. اختلاط یکی از مراحل اولیه و ضروری در فرآیند صنعتی ساخت لاستیک است. هدف اصلی اختلاط شامل ترکیب مواد، افزودن انرژی برای شکستن پیوند‌های مولکولی و ادغام مواد با هوا است. پارامترهای عملیاتی مختلفی در کیفیت اختلاط تأثیرگذار است. تحقیق حاضر بر روی شبیه‌سازی غیر هم‌دمای اختلاط لاستیک در یک میکسر بنبوری انجام ‌شده‌ است. مطالعات عددی سه‌بعدی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی به منظور دسترسی به اثر پارامترهای عملیاتی مختلف انجام‌ شده است. حرکت روتورها در محاسبات از طریق تکنیک مش لغزان انجام‌ شده است و روش حجم سیال مبتنی بر رویکرد اویلری برای ردیابی سطح مشترک بین فاز لاستیکی و هوا استفاده شده است. مدل ویسکوزیته غیر نیوتنی کریو-یاسودا همراه با یک فرمول آرنیوس برای تعیین ویسکوزیته وابسته به دمای لاستیک استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که ویسکوزیته بالای لاستیک منجر به گرمایش ویسکوز می‌شود. این پدیده، به‌ویژه در ناحیه باریک بین نوک روتور و دیواره که نرخ برش بالایی وجود دارد موثر است و این عامل بر ویسکوزیته و ویژگی‌های جریان لاستیک تأثیر می‌گذارد.

https://jcme.iut.ac.ir/article_3364_8a1ee9f2b7abe6e88d1a479ab6a42c5e.pdf

دانشگاه صنعتی اصفهان روشهای عددی در مهندسی 2228-7698 42 1 2023 08 23 Dynamic Stability Analysis of FGM Beams Based on the Nonlinear Timoshenko Model تحلیل پایداری دینامیکی تیرهای FGM بر اساس مدل غیرخطی تیموشنکو 63 76 3365 10.47176/jcme.42.1.8602 FA کرامت ملک زاده فرد دانشگاه صنعتی مالک اشتر 0000-0002-4725-6949 علیرضا پورموید دانشگاه پدافند هوایی خاتم‌الانبیاء (ص) 0000-0002-7217-4582 Journal Article 2022 03 01 Various types of dynamic instabilities in mechanical systems are one of the most important disruptive factors in such structures. Therefore, an accurate study of dynamic instability in beams, as one of the fundamental engineering structures, is of great importance. In this paper, dynamic instability problem of beams made of Functionally Graded Materials (FGM) is investigated. For this purpose, the first-order shear deformation (or the Timoshenko) beam theory with the effects of geometric nonlinearity is considered. Thus, the proposed model has the ability to determine mechanical behavior of thin and thick beams. By considering the energy functions of the system, and implementing the Hamilton’s principle, the governing equations are obtained along with different types of common boundary conditions. The Differential Quadrature Method (DQM), as one of the best-known numerical methods, is used. The nonlinear partial differential equations are written in the form of equivalent ordinary differential equations. Then, considering the harmonic responses for the system, the differential equations are converted to a set of nonlinear algebraic equations. Finally, in order to study the important parameters, various numerical examples are provided. The obtained numerical results are compared with the literature and thus, the validity of the presented formulation and solution methodology is revealed. Also, a comparative study between linear and nonlinear kinematic models shows that the importance of geometric nonlinearity of the model is quite significant. وقوع انواع ناپایداری دینامیکی در سیستم‌های مکانیکی از مهم‌ترین عوامل مختل‌کننده فعالیت در این سازه‌ها است. لذا، مطالعه دقیق ناپایداری دینامیکی در تیرها، به عنوان یکی از اساسی‌ترین ساختارهای مهندسی، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله، مساله ناپایداری دینامیکی تیرهای ساخته شده از مواد مدرج یا هوشمند تابعی (FGM) مطالعه شده است. برای این منظور، تئوری تیر برشی مرتبه اول یا تیموشنکو با اثرات غیرخطی بودن هندسی لحاظ شده است. به این ترتیب، مدل پیشنهادی قابلیت تعیین رفتار مکانیکی تیرهای نازک و ضخیم را داراست. با در نظر گرفتن انواع توابع انرژی سیستم و پیاده‌سازی اصل همیلتون، معادلات حاکم بر مساله به همراه انواع شرایط مرزی متداول به دست آمده است. روش تربیع دیفرانسیلی (DQM) به عنوان یکی از شناخته‌شده‌ترین روش‌های حل عددی مساله به کار گرفته شده و معادلات غیرخطی دیفرانسیلی با مشتقات جزیی به صورت معادل به شکل معادلات دیفرانسیلی با مشتقات معمولی نوشته می‌شوند. سپس با در نظر گرفتن پاسخ‌های هارمونیک برای سیستم، معادلات دیفرانسیلی به مجموعه‌ای از معادلات غیرخطی جبری تبدیل شده‌اند. در انتها، به منظور مطالعه پارامترهای اساسی، مثال‌های عددی مختلفی ارائه شده است. نتایج عددی حاصل با مراجع مقایسه شده و به این ترتیب اعتبار فرمول‌بندی ارائه شده و روش حل موجود مشخص شده است. همچنین مطالعه مقایسه‌ای میان مدل‌های سینماتیک خطی و غیرخطی نشان می‌دهد که اهمیت غیرخطی بودن هندسی مدل کاملاً چشمگیر است.

https://jcme.iut.ac.ir/article_3365_b445e314138101eecc58503e98aa2b2d.pdf

دانشگاه صنعتی اصفهان روشهای عددی در مهندسی 2228-7698 42 1 2023 08 23 A Review on Techniques of Domain Integrals Computation in Boundary Elements Method مروری بر روشهای محاسبه انتگرالهای درون دامنه در روش المان‌های مرزی 77 88 3366 10.47176/jcme.42.1.3742 FA لیلا نجارزاده دانشگاه دانشگاه صنعتی اصفهان بشیر موحدیان عطار دانشگاه صنعتی اصفهان مجتبی ازهری دانشگاه صنعتی اصفهان Journal Article 2022 10 30 In this article, a review of the evaluation methods of the domain integrals in the boundary element method will be presented. The emergence of domain integrals in the formulation of the boundary element method mainly originates from the inertia term in dynamic problems, body forces in static problems or the effects of material heterogeneity. There are several approaches to calculate boundary and domain integrals in boundary element methods. Choosing the type of integration method has a prominent effect on the accuracy of the numerical solution. In this research, a comprehensive review on the techniques of domain integrals computation will be presented based on two approaches, i.e. domain splitting, and converting the domain integrals to boundary ones. The review focuses primarily on the formulation of approaches without requiring domain splitting, because of their popularity. Among them, the dual reciprocity method and the radial integration method have been described as the most efficient. At the end, the details of the modified radial integration method for calculating the integrals within non-convex domains will be stated. این مقاله به مروری بر انواع روش‌های حل انتگرال‌های داخل دامنه در روش المان‌های مرزی می‌پردازد. ظهور انتگرال‌های درون دامنه در فرمول‌بندی روش اجزای مرزی، عمدتاً از جمله اینرسی در مسائل دینامیکی، نیروهای بدنه در مسائل استاتیکی و یا اثرات ناهمگنی ماده نشأت می‌گیرد. در حل مسائل با استفاده از روش‌های المان‌های مرزی رویکردهای متعددی برای محاسبه انتگرال‌های مرزی و درون دامنه وجود دارد. انتخاب نوع روش انتگرال‌گیری تاثیر بسیار مهمی بر سرعت و دقت حل مسئله دارد. در این تحقیق، مروری جامعی از روش‌های محاسبه انتگرال‌های درون دامنه با دو نگرش مبتنی بر شبکه‌بندی دامنه و گسسته‌سازی منحصر به مرز، ارائه خواهد شد. با توجه به محبوبیت رویکردهای بدون نیاز به شبکه‌بندی دامنه، در این بررسی تمرکز بیشتری به ارائه فرمول‌بندی چنین روش‌هایی اختصاص یافته و دو روش متداول تقابل دوگانه و انتگرال‌گیری شعاعی به عنوان شیوه کارآمدتر و سریع‌تر از میان این روش‌ها شرح داده می‌شوند. در پایان نیز جزییات روش انتگرال‌گیری شعاعی اصلاح شده برای محاسبه انتگرال‌های درون دامنه‌های غیر محدب بیان خواهد شد.

https://jcme.iut.ac.ir/article_3366_07f75d9144912970de5a09f5a305e10c.pdf

دانشگاه صنعتی اصفهان روشهای عددی در مهندسی 2228-7698 42 1 2023 08 23 Study of the Free Vibration of Joined Hybrid Cylindrical-Conical Shells with the Generalized Differential Quadrature Method مطالعه ارتعاش آزاد اتصال پوسته‌های هیبریدی استوانه‌ای – مخروطی با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته 89 103 3367 10.47176/jcme.42.1.10051 FA محمد مسکینی دانشگاه کاشان احمدرضا قاسمی دانشگاه کاشان 0000-0002-9326-4990 Journal Article 2022 11 14 In this research, the free vibration of the joint of two hybrid cylindrical-conical shells have been studied, considering the continuity conditions in the joint of the two shells, based on the first order shear deformation shell theory. The equations of the joint of two shells have been extracted using the Hamilton’s principle, and solved by applying the generalized differential quadrature method under different boundary conditions. Also, hybrid shells are composed of composite layers in the core and two layers of aluminum metal at the top and bottom of the shells. In this study, the Carbon- Epoxy, Glass- Epoxy and Aramid-Epoxy composite materials are used. The results obtained in this research are compared with previous studies, and there is a very good agreement between the results. Also, the effects of cone angle of the conical shell, boundary conditions, volume fraction, circumferential mode, composite materials, variation of length to shell radius and variation of thickness to shell radius, on the natural frequency have been investigated. The results have shown that, with the increase of the cone angle of the conical shell, the dimensionless natural frequency of the joint of two cylindrical- conical shells increased. Also, with increase of the circumferential mode, the non-dimensional frequency of the structure of two joined hybrid shells, first decreased and then increased. در این مقاله، ارتعاشات آزاد اتصال دو پوسته استوانه‌ای - مخروطی هیبریدی با در نظر گرفتن شرایط پیوستگی در اتصال دو پوسته بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی پوسته مطالعه شده است. روابط اتصال دو پوسته با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده و با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته برای شرایط مرزی مختلف حل شده است. همچنین پوسته‌های هیبریدی از لایه‌های کامپوزیت در هسته و دو لایه فلز آلومینیم در بالا و پایین تشکیل شده است که در این مقاله مواد کامپوزیت از جنس کربن – اپوکسی، شیشه – اپوکسی، آرامید - اپوکسی استفاده شده است. نتایج بدست آمده در این مقاله با روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته با مطالعات قبلی مقایسه شده که تطابق بسیار خوبی بین نتایج وجود داشته است. همچنین اثرات زاویه راس مخروط، شرایط مرزی، کسر حجمی، مود جانبی، مواد کامپوزیت، تغییرات طول به شعاع پوسته و تغییرات ضخامت به شعاع پوسته بر روی فرکانس طبیعی بررسی شده است. نتایج نشان داده است که با افزایش زاویه راس مخروط فرکانس طبیعی بدون بعد سازه اتصال دو پوسته استوانه‌ای – مخروطی افزایش یافته است. همچنین با افزایش مقدار مود جانبی، فرکانس طبیعی بدون بعد سازه اتصال دو پوسته هیبریدی در ابتدا کاهش و سپس افزایش یافته است.

https://jcme.iut.ac.ir/article_3367_0e7e05fa1026b0c5459267608ae320b8.pdf

دانشگاه صنعتی اصفهان روشهای عددی در مهندسی 2228-7698 42 1 2023 08 23 Scaled Boundary Finite Element Method Coupled with Equilibrated Basis Functions for Heat Transfer Problems ترکیب روش المان محدود مرزی مقیاس‌شده و توابع پایه متعادل‌شده برای حل مسائل انتقال حرارت 105 123 3368 10.47176/jcme.42.1.1005 FA نازنین پیرحاجی خوزانی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران نیما نور محمدی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران Journal Article 2023 04 25 The Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM) discretizes only the boundary by using a technique for scaling the domain response onto its boundary. In this research, heat transfer problems in two-dimensional space are solved with a new approach based on combining the scaled boundary finite element method and the equilibrated basis functions. The SBFEM develops its relations in radial and circumferential coordinate systems, but only discretizes the boundary of the problem through development of a semi-analytical solution in radial direction. So the challenges of appropriate elemental grid for the solution domain, or the need for fundamental solutions of the equation, as usual in the finite element method or the boundary element method respectively, do not appear. In this research, after scaling the boundary in the scaled boundary finite element method and extracting the related equations, the equilibrated basis functions are used to approximate the semi-analytical solution in radial direction. After estimating the radial solution by the first kind Chebyshev polynomials, the weighted residual form of the governing equation is applied for approximately satisfaction. Finally, the unknown degrees of freedom of the boundary are derived, and there will be no need for the usual eigenvalue solution of the SBFEM. It will be shown that this approach benefits good accuracy and convergence rate. روش اجزا محدود مرزی مقیاس‌شده با مقیاس نمودن پاسخ سطح المان به مرز آن، گسسته‌سازی را تنها به مرز دامنه محدود می‌سازد. در این پژوهش، حل مسائل انتقال حرارت در فضای دوبعدی با رویکردی جدید بر پایه روش اجزا محدود مرزی مقیاس‌شده به همراه روش توابع پایه متعادل‌شده مورد نظر قرار گرفته است. روش اجزا محدود مرزی مقیاس‌شده، با ارائه روابط در دستگاه مختصات حاوی مختصه‌های شعاعی و پیرامونی، و تنها با گسسته‌سازی مرز مسئله بر پایه توسعه حل نیمه‌تحلیلی در امتداد شعاعی، چالش‌های وابستگی به المان‌بندی مناسب در ناحیه حل و یا نیاز به حل‌های اساسی معادله، چنانکه به ترتیب در روش‌های اجزا محدود و اجزا مرزی معمول است، را مرتفع می‌سازد. در این پژوهش پس از مقیاس کردن مرز توسط روش اجزا محدود مرزی مقیاس‌‌شده و استخراج معادلات مربوطه، از روش توابع پایه متعادل‌شده برای تقریب تابع حل نیمه‌تحلیلی در امتداد شعاعی استفاده می‌شود؛ به این صورت که پس از تخمین بخش شعاعی تابع حل مسئله توسط توابع پایه اولیه از نوع چندجمله‌ای‌های چبی‌شف نوع اول، عملگر باقیمانده وزنی معادله بر آن اعمال می‌شود تا ارضای تقریبی آن تحقق یابد. در نهایت اقدام به برآورد ضرایب مجهول مجموعه پاسخ مسئله مرتبط با درجات آزادی مرزی مسئله می‌شود. بدین ترتیب نیازی به حل مسئله مقادیر ویژه در گام نهایی نخواهد بود. در نتایج عددی نشان داده خواهد شد که این رویکرد از دقت و همگرایی مطلوبی نیز برخوردار است.

https://jcme.iut.ac.ir/article_3368_165a59f7cf3b5c4396ba65953d679f17.pdf

دانشگاه صنعتی اصفهان روشهای عددی در مهندسی 2228-7698 42 1 2023 08 23 A New Bond-Based Peridynamic Model with the Ability to Model Elastoplastic Behavior مدل جدید پری‌داینامیک مبتنی بر پیوند با قابلیت مدل‌سازی رفتار الاستوپلاستیک 125 139 3369 10.47176/jcme.42.1.1002 FA محمد هادی صفری نادری دانشگاه سمنان احمد قاسمی قلعه بهمن دانشگاه سمنان 0000-0003-1824-1294 میثم شکوری دانشگاه سمنان Journal Article 2023 02 08 The classical mechanics equations include displacement derivatives, which usually causes the inability to predict defects in damaged structures. Nowadays, in order to solve this challenge in the special conditions governing the crack tip and the discontinuities in the material, the theory of Peridynamics has been proposed to model progressive damage and rupture in cracked structures. Due to the inability of bond-based Peridynamics to predict failure in ductile materials, the main purpose of this paper is to present a new bond-based Peridynamics model with the ability to model elastoplastic materials using Variable Material Property method. For validation of the model, the results of the proposed Peridynamics model of two examples of a plate with a central hole and a plate with a central crack under tension are checked with those of ABAQUS software based on the assumptions of the continuum mechanics. The results related to von Mises stress, plastic zone size, equivalent plastic strain and displacements of the proposed model showed a good agreement as compared to the results by the finite element method, which indicates the good accuracy of the proposed model. معادلات مکانیک کلاسیک شامل مشتقات جابه‌جایی می‌باشند، که نوعاً این امر موجب عدم توانایی در پیش‌بینی عیوب موجود در سازه‌های آسیب دیده می‌گردد. امروزه جهت رفع این چالش در شرایط خاص حاکم بر نوک ترک و ناپیوستگی‌های موجود در ماده، تئوری پری‌داینامیک به منظور مدل‌سازی آسیب‌های پیش‌رونده و گسیختگی در سازه‌های ترک‌خورده مطرح شده است. به جهت عدم توانایی پری‌داینامیک مبتنی بر پیوند برای پیش‌بینی آسیب در مواد نرم، هدف اصلی این مقاله ارائه یک مدل جدید در پری‌داینامیک مبتنی بر پیوند با قابلیت مدل‌سازی مواد الاستوپلاستیک به کمک روش خواص مادی متغیر است. به منظور اعتبارسنجی مدل، نتایج مدل پری‌داینامیک پیشنهادی برای دو مثال از صفحه‌ای با یک سوراخ مرکزی و نیز صفحه‌ای با یک ترک مرکزی تحت کشش با نتایج حاصل از نرم‌افزار آباکوس بر اساس مفروضات مکانیک پیوسته بررسی می‌گردند. نتایج مربوط به تنش فون‌میسز، اندازه ناحیه پلاستیک، کرنش پلاستیک معادل و جابه‌جایی‌های مدل پیشنهادی در مقایسه با نتایج حاصل از روش اجزای‌ محدود، مطابقت خوبی را نشان دادند، که بیان‌گر دقت خوب مدل پیشنهادی است.

https://jcme.iut.ac.ir/article_3369_dda99de58ff020cfb57fec1404c97003.pdf