مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل پایداری دینامیکی صفحات دایروی پیزوالکتریک با ریزساختار مدرج تابعی

نویسنده
دانشگاه بین المللی امام خمینی
چکیده
در این مقاله تحلیل پایداری دینامیکی صفحات دایروی ساخته شده از مواد پیزوالکتریک مدرج تابعی تحت بارگذاری شعاعی و میدان الکتریکی و براساس تئوری لاو-کرشهف و رابطه غیرخطی تغییر مکان-جابجایی ساندرز ارائه شده است. خواص فیزیکی، مکانیکی، پیزوالکتریک و دی الکتریک صفحه مطابق تابع توانی از جزء حجمی مواد تشکیل دهنده آن در راستای ضخامت صفحه مدل شده است. با استفاده از فرمول بندی واریاسیون ابتدا معادلات تعادل و پایداری بدست آمده و سپس معادلات حاکم ناپایداری از نوع متیو- هیل ارائه شده است. در ادامه از روش بولوتین برای بدست آوردن نواحی ناپایداری دینامیکی استفاده شده است. تاثیر عوامل مختلف همچون ضخامت صفحه و شاخص گرادیان ماده مدرج تابعی و اثر بارگذاری مکانیکی و میدان الکتریکی بر روی بار بحرانی کمانش صفحه پیزوالکتریک مدرج تابعی مورد تحقیق قرار گرفته است. نتایج حاکی از تاثیر قابل توجه خواص ماده مدرج تابعی بر روی بار بحرانی کمانش و نواحی ناپایدار و اثر ناچیز اثر پیزوالکتریک می باشد. پاسخهای تحلیلی و نتایج حاصل مدل ساده شده ای برای مطالعه پارامتری و درک مشخصات پایداری دینامیکی صفحه پیزوالکتریک مدرج تابعی ارائه می دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effect of functionally graded microstructure on dynamic stability of piezoelectric circular plates

نویسنده English

Farzad Ebrahimi
چکیده English

Analytical solution for the dynamic stability analysis of functionally graded piezoelectric materials (FGPM) circular plates has been presented based on Love-Kirchhoff hypothesis and the Sander’s non-linear strain-displacement relation. The FGPM plate assumed to be gradded across the thickness. The material properties of the FGPM plate assumed to vary continuously through the thickness of the plate according to a power law distribution of the volume fraction of the constituent materials. The plates are subjected to a radial loading and electric field in the normal direction. Bolotin’s method has been employed to obtain the dynamic instability regions. The effect of plate parameters such as thickness–radius ratios, power index, as well as electric field and state loads on instability behavior of the plate is comprehensively investigated.The functionally graded composite material plays a significant role in changing the unstable regions and the buckling loads.

کلیدواژه‌ها English

Dynamic Stability
FUNCTIONALLY GRADATED PIEZOELECTRIC MATERIAL
CIRCULAR PLATES