تحلیل ارتعاشات آزاد صفحات مشبک هدفمند FGM در محیط‌های حرارتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.

2 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.

3 استاد، مهندسی مکانیک، پژوهشکده مهندسی کامپوزیت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

چکیده

در پژوهش حاضر دو روش تحلیلی و عددی برای مطالعه و بررسی ارتعاشات آزاد ورق‌های مشبک هدفمند در محیط‌های حرارتی بکار گرفته شده است. در روش تحلیلی، خواص ورق هدفمند به‌صورت تابعی از دما تعریف شده و برای در نظر گرفتن خواص ورق مشبک از ماتریس سفتی تعریف شده بر اساس نظریۀ وسیلیو استفاده شده است. معادلات تعادل حاکم، بر اساس نظریه تغییر شکل برشی مرتبه اول که شامل مؤلفه‌های جابجایی و دورانی می‌باشد، به‌دست آمده و با فرض شرایط مرزی چهار طرف گیردار به روش انرژی حل شده است. با حل مسأله مقدار ویژه، رفتار ارتعاشی سازه در محیط حرارتی (با حضور تنش حرارتی) تعیین شده است. نتایج تحلیلی و عددی با نتایج آثار گذشته مورد مقایسه و صحت ‌سنجی قرار گرفته است. در زمینه ارتعاشات آزاد ورق مشبک هدفمند در محیط حرارتی مطالعات پارامتری مختلفی از جمله تغییر اندازه ریب‌ها، فاصله ریب‌ها و ... جهت پیش‌بینی رفتار سازه صورت گرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Parandvar H. and Farid M., Large amplitude vibration of FGM plates in thermal environment subjected to simultaneously static pressure and harmonic force using multimodal FEM, Compos. Struct, Vol. 141, pp. 163–171, 2016.
[2]  Neves A. M. A., Ferreira A. J. M.., Carrera E., Cinefra M., Roque C. M. C., Jorge R. M. N. and Soares. C. M. M., Static, free vibration and buckling analysis of isotropic and sandwich functionally graded plates using a quasi-3D higher-order shear deformation theory and a meshless technique, Compos. Part B Eng, Vol. 44, No. 1, pp. 657–674, 2013.
[3]  Carrera E., Brischetto S., Cinefra M. and Soave M., Effects of thickness stretching in functionally graded plates and shells, Compos. Part B Eng., Vol. 42, No. 2, pp. 123–133, 2011.
[4]  Carrera E., Brischetto S. and Robaldo A., Variable Kinematic Model for the Analysis of Functionally Graded Material Plates, AIAA J., Vol. 46, No. 1, pp. 194–203, 2008.
[5]  Neves A. M. A., Ferreira A. J. M., Carrera E., Roque C. M. C., Cinefra M., Jorge R. M. N, and Soares C. M. M., A quasi-3D sinusoidal shear deformation theory for the static and free vibration analysis of functionally graded plates, Compos. Part B Eng., Vol. 43, No. 2, pp. 711–725, 2012.
[6]  Belabed Z., Ahmed Houari M. S., A. Tounsi., S. R. Mahmoud, and O. Anwar Bég., An efficient and simple higher order shear and normal deformation theory for functionally graded material (FGM) plates, Compos. Part B Eng, Vol. 60, No. 2014, pp. 274–283, 2014.
[7]  Mantari J. L. and Guedes Soares C., A novel higher-order shear deformation theory with stretching effect for functionally graded plates, Compos. Part B Eng, Vol. 45, No. 1, pp. 268–281, 2013.
[8]  Thai H. and Kim S., Closed-form solution for buckling analysis of thick functionally graded plates on elastic foundation, Int. J. Mech. Sci, Vol. 75, pp. 34–44, 2013.
[9]  Madhukar S., and Singha M. K., Geometrically nonlinear finite element analysis of sandwich plates using normal deformation theory, Compos. Struct, Vol. 97, No. 2013, pp. 84–90, 2013.
[10]             Wattanasakulpong N., Prusty G. B. and Kelly D. W., Free and forced vibration analysis using improved third-order shear deformation theory for functionally graded plates under high temperature loading, J. Sandw. Struct. Mater, Vol. 15, No. 5, pp. 583–606, 2013.
[11]             Reddy J. N., Analysis of functionally graded plates, Int. J. Numer. Meth. Engng, Vol. 47, No. June 1999, pp. 663–684, 2000.
[12]             Kim Y.-W., Temperature dependent vibration analysis of functionally graded rectangular plates, J. Sound Vib, Vol. 284, No. 3–5, pp. 531–549, 2005.