مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل ارتعاش آزاد پوسته‌ی استوانه‌ای نسبتاً ضخیم ساخته شده از مواد هدفمند (FGM) با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی (DQM)

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک-دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
در این مقاله ارتعاش پوسته‌ی استوانه‌ای FGM با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی (DQM) مطالعه می شود. ماهیت روش مربعات دیفرانسیلی، مشتق جزئی تابع یکنواخت نسبت به متغیری است که توسط مجموع وزنی مقادیر تابع در تمامی نقاط گسسته در آن جهت تقریب زده شده است. ضرایب وزنی مربوط به آن، به مسأله ی خاصی مربوط نیست و فقط به نقاط شبکه و مرتبه‌ی مشتق بستگی دارد. پوسته‌ی FGM خواص متغیری در راستای ضخامت بر حسب تابع نمایی دارد. همگرایی سریع روش DQM نشان داده شده و دقت آن با سایر مقالات و تئوری‌های پوسته، و همچنین با نتایج نرم افزار ABAQUS مقایسه و تأیید شده است. اثر کسر حجمی بر فرکانس‌های طبیعی پوسته‌ی استوانه‌ای FGM برای شرایط مرزی کلاسیک (تمامی ترکیبات شرایط مرزی ساده و گیردار) در برابر تعداد موج پیرامونی، نسبت طول به شعاع و نسبت ضخامت به شعاع برای مقادیر مختلف توان نمایی بررسی شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analysis of Free Vibrations of Moderately Thick Cylindrical Shells Made of Functionally Graded Materials Using Differential Quadrature Method

نویسندگان English

komeil khorami 1
sh h 2
2 t
چکیده English

- In this paper vibration frequency characteristics of functionally graded cylindrical (FGM) shells are investigated using the differential quadrature method (DQM). The essence of the differential quadrature method is that the partial derivative of a smooth function with respect to a variable is approximated by a weighted sum of function values at all discrete points in that direction. Its weighting coefficients are not related to any special problem and only depend on the grid points and the derivative order. The material properties are graded in the thickness direction of the shell according to the volume fraction power law distribution. The fast convergence behavior of the method is demonstrated and its accuracy is verified by comparing the results with those of other shell theories obtained using conventional methods and also with those of ABAQUS software. Effects of the exponential volume fraction law on the natural frequencies of FGM cylindrical shells for classical boundary conditions (all possible combinations of clamped (C) and simply supported (S) boundary conditions) are studied against circumferential wave number, length to radius ratio and thickness to radius ratio for different values of power law exponents

کلیدواژه‌ها English

Weighting Coefficients
Grid Points
natural frequency
Volume Fraction