مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل خمش غیرخطی نانو صفحات ارتوتروپیک، براساس مدل غیرموضعی ارینگن توسط روش دیفرانسیل مربعات

نویسندگان
1 استادیار / دانشگاه آزاد اسلامی مشهد
2 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مکانیک دانشگاه آزاد مشهد
چکیده
در این مقاله خمش غیرخطی نانو صفحات مستطیلی گرافن ارتوتروپیک تحت بار عرضی یکنواخت، با بکارگیری اثر غیرموضعی ارینگن و بر اساس تئوری برشی مرتبۀ اول صفحات و کرنش‌های غیرخطی ون‌کارمن، توسط روش دیفرانسیل مربعات بررسی شده است. به منظور تائید دقت حل، نتایج در حالت‌های ساده‌تر با نتایج دیگر روش‌های عددی و همچنین نتایج در دسترس مقایسه شده‌اند که مطابقت خوبی یبن آنها مشاهده گردیده است. در پایان اثر پارامتر مقیاس کوچک، نسبت طول به عرض، ضخامت صفحه، مقدار بار، شرایط مرزی و تاثیر تغییر شکل-های بزرگ، برای تئوری غیرموضعی صفحات نازک و تئوری برشی مرتبۀ اول غیرموضعی بر روی خیز بیشینه و نسبت خیزهای مختلف بررسی شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که از میان پارامترهای در نظر گرفته شده، ابعاد صفحه تنها عامل اختلاف بین نتایج دو تئوری غیرموضعی بکاررفته است و پارامتر مقیاس کوچک تاثیری در آن ندارد. همچنین مشخص شد که پارامتر مقیاس کوچک اثر کاهندۀ قابل توجهی بر خیز ناشی از حل غیرخطی داشته است؛ بطوری که این اثر در طول‌های زیاد صفحات مربعی کمتر و در بارهای زیاد بیشتر است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Nonlinear bending analysis of orthotropic nanoplates based on nonlocal model of Eringen using DQM

نویسندگان English

mohammad-esmail golmakani 1
javad rezatalab 2
چکیده English

In this paper, nonlinear bending of rectangular nanoplates of Graphene subjected to a transverse uniform load, with incorporation of the nonlocal effect of Eringen based on the first-order shear deformation theory (FSDT) of orthotropic plates and Von Karman nonlinear strains is investigated using differential quadrature method (DQM). In order to validate of the solution accuracy, the simplified results have been compared with results of two developed numerical solution methods and other available results. Comparisons show an excellent agreement between the results. Finally, effects of small scale parameter, aspect ratio, thickness of plate, load value, boundary conditions and efficacy of large deflection, on the maximum deflection and different deflections ratio for nonlocal theory of thin plate and nonlocal FSDT are investigated. Results reveal that among the considered parameters, just aspect of plate is the parameter of difference between two employed nonlocal theories and the small scale parameter has not any effect on the mentioned difference. Also, it is found that the small scale parameter has a noticeable effect on the decrease of deflection of nonlinear solution; so that, unlike the larger values of mechanical load, this parameter has less effect for long length of square plate.

کلیدواژه‌ها English

Nonlinear bending
FSDT
Orthotropic Nanoplates
Nonlocal Effect
DQM