مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل ارتعاش آزاد پوسته ی مخروطی ناقص تقویت شده با نانو لوله های کربنی مستقر بر بستر الاستیک

نویسندگان
1 استادیار دانشگاه ازاد اسلامی واحد اراک
2 مربی/دانشگاه غیر انتفائی جویندگان علم
3 دانشجو
چکیده
در این تحقیق رفتار ارتعاشی پوسته‌ی مخروطی ناقص تقویت شده با نانولوله‌های کربنی تک جداره با توزیع یکنواخت (UD) و مستقر بر بستر الاستیک (پسترناک)، بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر برشی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تاثیر خواص مکانیکی نانولوله‌ها بر سازه ی مذکوراز قانون مخلوط‌ها استفاده شده است. برای فرمولبندی مسئله در ابتدا بر اساس میدان تغییر مکان در تئوری مرتبه اول و با استفاده از روابط کرنش تغییر مکان، مولفه های کرنش در مختصات منحنی الخط نوشته شده و پس از ساده سازی در مختصات مخروطی و با استفاده از قوانین هوک تنشها محاسبه شده اند. در مرحله ی بعد با تشکیل تابع انرژی پتانسیل کل سیستم و با در نظر گرفتن توابع مناسب برای تغییر مکانها با توجه به شرایط مرزی پوسته، با اعمال روش ریتز، فرکانس‌های پوسته‌ی مخروطی تقویت شده بدست آمده‌اند. در پایان اثر کسر حجمی نانولوله‌های کربنی، نسبت ضخامت به شعاع مخروط، ثابت‌های بستر الاستیک و پارامترهای دیگر بر روی فرکانس‌های طبیعی سازه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. همچنین صحت نتایج با دیگر مقالات موجود در این زمینه مقایسه و از نحوه ی حل مسئله اطمینان کافی حاصل شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Free vibration analysis of nanotube-reinforced composite truncated conical shell resting on elastic foundation

نویسندگان English

Saeed Jafari Mehrabadi 1
Milad Jalilian Rad 2
Ehsan Zarouni 3
چکیده English

In this paper, Free Vibration analysis of truncated conical shell Reinforced with single-walled carbon nanotubes for uniformly distribution (UD), resting on Pasternak elastic foundation, based on the first order shear deformation plate theory is investigated. The rule of mixture is used to effect of the properties of nanotubes in the mentioned structure. Based on the displacement field according to the first order shear deformation theory, after determining the strain components in the curvilinear coordinates and simplifying derived relation, we compute the strain components in conical coordinate. Then, the stress components are derived by the Hook’s law. In the next stage, by computing the total potential energy of system by regarding the effect of Pasternak elastic foundation and regarding the suitable functions for displacements, by applying the Ritz method the natural frequency of system have been derived. At the end, the effect of volume fraction of nanotubes, ratio of thickness to radius of cone, elastic constants and other parameters, on the natural frequency of structure have been investigated. Also, it can be observe close agreements between present results and other papers.

کلیدواژه‌ها English

Free vibration
Conical shell
Single wall carbon nanotube
Ritz method
elastic foundation