مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل ارتعاش آزاد ورق مستطیلی از جنس مواد هدفمند در تماس با سیال محدود

نویسندگان
1 استادیار/دانشگاه اراک
2 کارشناس ارشد
چکیده
در این مقاله ارتعاش آزاد ورق مستطیلی از جنس مواد هدفمند در تماس مقطعی با سیال مغشوش محدود مورد بررسی قرار گرفته است. جهت تقریب جابجایی‌های ورق با فرض تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم از توابع سعی هارمونیک مثلثاتی استفاده شده است که شرایط مرزی کاملاً گیردار، تکیه‌گاه ساده متحرک و تکیه‌گاه ساده غیرمتحرک ورق را ارضاء می‌نمایند. معادلات حاکم بر رفتار نوسانی سیال، با حل معادله لاپلاس و ارضای شرایط مرزی سیال بدست می آیند. برای دستیابی به فرکانس طبیعی ورق در تماس با سیال و شکل مود ارتعاشی ورق در تماس با سیال از روش انرژی ریلی-ریتز بر مبنای انرژی پتانسیل کمینه استفاده شده است. به منظور بررسی دقت روش به کار رفته، نتایج عددی با نتایج دقیق موجود در مراجع مقایسه شده است. در نهایت تاثیر پارامترهای ضریب توانی نسبت حجمی، نسبت طول، نسبت ضخامت ورق، ارتفاع سیال، عرض مخزن و شرایط مرزی، روی فرکانسی طبیعی ورق در تماس با سیال مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Free Vibration analysis of Functionally Graded Rectangular plates in contact with bounded fluid

نویسندگان English

Korosh Khorshidi 1
Ali Bakhsheshy 2
1 Assistant Professor/Arak University
چکیده English

This study is investigated vibration analysis of a FG rectangular plate partially contacting with a bounded fluid. Wet dynamic transverse displacement of the plates is approximated by a set of admissible trial functions which is required to satisfy the clamped (CL) and simply supported moveable (SSM) and simply supported immoveable (SSI) geometric boundary conditions. The oscillatory behavior of fluid is obtained by solving the Laplace equation and satisfies the boundary conditions. The natural frequencies and mode shapes of the plate coupled with sloshing fluid modes are calculated by using the Rayleigh–Ritz method based on minimizing the Rayleigh quotient. The proposed method is validated with available data in the literature. In the numerical results, the effects of volume fraction coefficient, thickness ratios and aspect ratios of the FG plates and depth of the fluid, width of the tank, and boundary conditions on the wet natural frequencies are examined and discussed in detail.

کلیدواژه‌ها English

natural frequency
Rectangular Plate
Functionally Graded Material
Sloshing fluid
Rayleigh–Ritz approach