بررسی اثر تخلخل بر روی رفتار ارتعاشات آزاد سازه هدفمند ساندویچی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 سازه، دانشکده هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

3 مربی، دانشکده هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش اثر متخلخل بودن ماده هدفمند بر روی رفتار ارتعاشات آزاد صفحه ساندویچی با رویه‌های پیزوالکتریک و هسته هدفمند مورد مطالعه قرار می‌گیرد. یک تابع تغییرشکل برشی هایپربولیک جدید در این پژوهش ارائه شده است. خواص مواد هدفمند با توزیع توان تابع تغییرات خواص در راستای ضخامت تغییر می‌کند. ساختار مواد متخلخل دارای حفره و منفذ هستند. از این رو در این پژوهش، یک مدل متخلخل خطی و دو مدل متخلخل غیرخطی در نظر گرفته شده است. معادلات دیفرانسیل حاکم با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده است. معادلات بدست آمده با استفاده از روش ناویر برای شرایط مرزی ساده حل گردید. اثرات پارامترهای مهم هندسی و مکانیکی شامل نسبت ضخامت به طول، نسبت طول به عرض، نسبت ضخامت هسته هدفمند به لایه پیزوالکتریک و اثر پتانسیل الکتریکی بر روی پاسخ فرکانس طبیعی ورق ساندویچی با هسته هدفمند متخلخل و رویه‌های پیزوالکتریک بررسی شده است. جهت اعتبارسنجی، نتایج تحلیلی به دست آمده در این پژوهش با نتایج ارائه شده در مقالات مقایسه شده ‌است و در این مقایسه تطابق خوبی حاصل گردید که نشان از صحیح بودن تئوری جدید، روند استخراج و حل معادلات است.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. افزایش چشمگیر ظرفیت تولید انرژی مواد پیزوالکتریک با
    0404 ر ، روش جدید، 1480480
  2. لیوانی، مصطفی، ملکزاده فرد، کرامت، "تحلیل ارتعاش 
    آزاد ورق های دوانحنایه ساندویچی مرکب با ضخامت
    متغیر"، مهندسی مکانیک امیرکبیر، دوره
  3. Thom, T.T., Kien, N.D. “Free vibration analysis of 2-D FGM beams in thermal environment based on a new third-order shear deformation theory”, Vietnam Journal of Mechanics, Volume 40, Number 2, pp. 121-140, 2018.
  4. Arash, B. Wang, Q., “A Review on the Application of Nonlocal Elastic Models in Modeling of Carbon Nanotubes and Graphenes”, Computational Materials Science, Volume 51, Issue 1, pp. 303-313, 2012.
  5. Ghorbanpour Arani, A., Khani, M., Khoddami Maraghi Z., “Dynamic analysis of a rectangular porous plate resting on an elastic foundation using high-order shear deformation theory”, Journal of Vibration and Control, Volume 24, Issue 16, pp. 3698-3713, 2018.
  6. Safarpour, H, Esmailpoor Hajilak, Z., Habibi, M., “A size-dependent exact theory for thermal buckling, free and forced vibration analysis of temperature dependent FG multilayer GPLRC composite nanostructures restring on elastic foundation”, International Journal of Mechanics and Materials in Design, Volume 15, Issue 3, 2019.
  7. Kar, V.R., Panda, S.K., “Large Deformation Bending Analysis of Functionally Graded Spherical Shell Using Fem”, Structural Engineering and Mechanics, Volume 53, Number 4, pp. 661-679, 2015.
  8. Seung-Eock, K., Nguyen Dinh, D., Vu Hoai, N., Nguyen Van, S., “Nonlinear vibration and dynamic buckling of eccentrically oblique stiffened FGM plates resting on elastic foundations in thermal environment”, Thin-Walled Structures, Volume 142, pp. 287-296, 2019.
  9. Kiani, Y., “Dynamics of FG-CNT reinforced composite cylindrical panel subjected to moving load”, Thin-Walled Structures, Volume 111, pp. 48-57, 2017.
  10. Wang, Y., Xie, K., Fu, T., Zhang, W., “A unified modified couple stress model for sizedependent free vibrations of FG cylindrical microshells based on high-order shear deformation theory”, The European Physical Journal Plus, Volume 135, Issue 1, 2020.
  11. Khorshidi, K., Bahrami, M., Karimi, M., Ghasemi, M., “A Theoretical Approach for Flexural Behavior of Fg Vibrating MicroPlates with Piezoelectric Layers Considering a Hybrid Length Scale Parameter”, Journal of Theoretical and Applied Vibration and Acoustics, Volume 6, Number 1, pp. 51-68, 2020
نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی
دوره 24، شماره 2
مهر 1401
صفحه 52-66

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 27 فروردین 1401
  • تاریخ بازنگری: 02 خرداد 1401
  • تاریخ پذیرش: 03 خرداد 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار