مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل ارتعاشات پوسته ی استوانه ای FGM با روش MLPG

نویسندگان
1 دانشگاه گیلان
2 عضو هیات علمی
3 هیئت علمی دانشگاه گیلان
چکیده
دراین مقاله ارتعاشات آزاد پوسته ی استوانه ای متشکل از مواد هدفمند یا موادی با خواص تابعی(FGM) بررسی شده است. در تحلیل به کاررفته، معادلات میدان جابجایی بر مبنای تئوری دانل و فرضیه تغییر شکل برشی مرتبه اول استخراج گردیده و ﭘوﺳته ی مورد نظر از ترکیب پیوسته سرامیک و فلز فرض شده است. لذا مشخصات مکانیکی ماده‌ی تشکیل دهندهپوسته ی استوانه ای با فرض مدرج بودن، مطابق با توزیع کسر حجمی توانی در راستای ضخامت تغییر می نماید. معادلات حاکم بر پوسته به صورت عددی و با استفاده از روش بدون المان محلی پتروف گلرکین یا به اختصارMLPG حل شده اند. بدین منظور، فرم جدیدی از تابع تغییر در نظر گرفته شده که منجر به دستیابی ماتریسهای جرم و سفتی گردیده و در نتیجه فرکانس طبیعی پوسته تحت شرایط تکیه گاهی مختلف محاسبه شده است. اثر تغییرات کسرهای حجمی، مشخصات هندسی پوسته و شرایط تکیه گاهی مختلف، مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج به خوبی گواه بر همگرایی و دقت بالا در روش بکار گرفته شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Vibration analysis of a FGM cylindrical shell using MLPG method

نویسندگان English

azadeh arjangpay 1
Reza Ansari 2
چکیده English

In this paper the meshless local Petrov-Galerkin (MLPG) method is implemented to study the vibration of a Functionally Graded Material (FGM) cylindrical shell. Displacement field equations, based on Donnell and first order shear deformation theory, are taken into consideration. Material properties are assumed to be temperature-dependent and graded in the thickness direction according to different volume fraction functions. A FGM cylindrical shell made up of a mixture of ceramic and metal is considered herein. The set of governing equations of motion are numerically solved by the Meshless method in which a new variational trial-functional is constructed to derive the stiffness and mass matrices so the natural frequencies are obtained in various boundary conditions by using discretization procedure and solving the general eigenvalue problem. The influences of some commonly used boundary conditions, variations of volume fractions and effects of shell geometrical parameters are studied. The results show the convergence characteristics and accuracy of the mentioned method.

کلیدواژه‌ها English

FGM
Free vibration
MLPG method
Cylindrical shells
Donnell theory