Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1393
12
1
gregorian
2015
3
1
14
15
online
1
fulltext
fa
ارتعاشات غیرخطی صفحات ساندویچی تابعی با بستر پاسترناک غیرخطی تحت تشدید اولیه با بکارگیری تغییرشکلهای برشی مرتبه اول اصلاح شده
Nonlinear Vibrations of Sandwich FG Plates Resting on Nonlinear Pasternak Foundation under Primary Resonance Excitation Using Modified FSDT
در این مقاله ارتعاشات غیرخطی صفحات ساندویچی تابعی با بستر پاسترناک غیرخطی که همزمان تحت نیروئی هارمونیک عرضی و استاتیکی درون-صفحهای قرار دارد، مطالعه شده است. براساس تئوری اصلاح شده تغییر شکلهای برشی مرتبه اول صفحات و با بکارگیری تئوری تغییرشکلهای بزرگ وُن-کارمن و اصل همیلتون، معادلات جزئی و غیرخطی حاکم بر حرکت صفحه استخراج گردید. با اعمال روش گالرکین، معادلات حاکم به معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی تبدیل گردید و در غیاب بستر، صحت نتایج برای ضرایب تصحیح اصلاح شده تنشهای برشی با مقایسه با مراجع، ارائه گردید. سپس با بکارگیری روش مقیاسهای چندگانه و ارائه حل غیرخطی مرتبه دوم، آنالیز تشدید اولیه تحت تحریکات عرضی صورت گرفت و معادلات پاسخ فرکانسی، نیروئی و میرائی در حالت ماندگار استخراج شد و شرایط وجود و عدم وجود جوابهای چندگانه غیربدیهی برای دامنه پاسخ و پایداری آنها بررسی گردید و نقاط دوشاخگی منحنیهای مشخصه دامنه پاسخ استخراج شد و نشان داده شد که با تغییر پارامترهای مسأله در محدوده تشدید، پدیده جهش دامنه اتفاق میافتد. سپس با ارائه نتایج عددی تاثیر پارامترهای مسأله، شامل: فرکانس تحریک، دامنه نیروی تحریک، دامنه نیروی درون-صفحهای، ضرایب سفتی بستر و پارامتر میرائی بر دامنه پاسخ مطالعه شد و نشان داده شد که غیرخطینگی بستر تاثیر عمدهای بر منحنیهای مشخصه پاسخ میگذارد.
In this study, the nonlinear vibration of a sandwich FG plate resting on a nonlinear Pasternak foundation which is simultaneously subjected to transverse harmonic forcing excitation and in-plane static force is investigated. Based on the Modified First-Order Shear Deformation Theory (FSDT), applying the von-Karman nonlinear strain–displacement relation and the Hamilton’s principle, the governing nonlinear coupled partial differential equations are derived. Then, the Galerkin’s procedure is used to reduce the equations of motion to nonlinear ordinary differential equations. In the absence of foundation, the validity of the formulation for analyzing the modified shear correction factors for shear stresses is accomplished by comparing the results with those reported in the literature. By applying the multiple scales method and considering the second order nonlinear approximation of solution, the primary resonance of the system under the transverse forcing excitation is analyzed. Under the steady-state condition, the frequency-response, the force-response and the damping-response equations are derived. Then the conditions of existence and stability of multiple coexisting non-trivial solutions for amplitude of the responses are discussed and the saddle node bifurcation points of the characteristic curves are derived. It is shown that, the variation of the system parameters in the resonance boundary may cause the jump phenomenon. Moreover, the effects of the system parameters including, excitation frequency, foundation parameters, damping, and amplitude of the harmonic and in-plane forces on the system nonlinear dynamics are investigated. Also it is shown that the presence of the foundation has a considerable influence on the resonance characteristic curves.
صفحه ساندویچی تابعی,بستر پاسترناک غیرخطی,تحریک عرضی نیروئی,روش مقیاس های چندگانه,دوشاخگی زینی
Sandwich FG Plate,Nonlinear Pasternak Foundation,Transverse Forcing Excitation,Multiple Scale Method,Saddle Node Bifurcation
186
198
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-5766&slc_lang=fa&sid=15
Mousa
Rezaee
موسی
رضائی
100319475328460054014
100319475328460054014
Yes
Associate Professor - University of Tabriz
دانشیار دانشگاه تبریز
Reza
Jahangiri
رضا
جهانگیری
100319475328460054002
100319475328460054002
No
دانشجوی دکتری/دانشگاه تبریز