مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل ارتعاشات آزاد نانو ورق های مستطیلی تابعی مدرج در محیط حرارتی بر اساس تئوری تنش کوپل اصلاح شده

نویسندگان
1 دانشگاه آزاد واحد علوم تحقیقات اراک
2 استادیار/دانشگاه اراک
چکیده
در این مطالعه به تحلیل ارتعاش آزاد ورق های نانو مستطیلی تابعی مدرج در محیط حرارتی پرداخته شده است. جهت بدست آوردن فرکانس های طبیعی ورق در مقیاس نانو از تئوری تنش کوپل اصلاح شده با بکارگیری فرضیات تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول استفاده شده است. تئوری تنش کوپل اصلاح شده یک تئوری غیرکلاسیک می باشد. در این تئوری پارامتر مقیاس طول مربوط به ریز ساختارهای ماده ورق بکار گرفته می شود. تئوری های غیر کلاسیک از جمله تئوری تنش کوپل قادر به تفسیر صحیح اثرات ریز ساختارها بر رفتار ارتعاشی ورق هستند که پیش از این تئوری های کلاسیک قادر به تفسیر این اثرات نبودند. مواد تابعی مدرج دارای خواصی متغییر براساس تابع نمایی در راستای ضخامت می باشند که از تغییرات ضریب پواسون صرف نظر شده است. به منظور اعتبارسنجی روش حاضر، نتایج عددی مقادیر فرکانسی برای ورق های تابعی مدرج و نانو ورق های مستطیلی به صورت مجزا با مراجع مقایسه شده است. در نهایت تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل; ضریب توانی نسبت حجمی، نسبت ضخامت به پارامتر مقیاس طول، نسبت طول به عرض ورق، نسبت طول به ضخامت ورق روی فرکانسهای طبیعی ورق در محیط های حرارتی با دماهای مختلف ارائه و با جزییات مورد بحث و ارزیابی قرار گرفته است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Free vibration of functionally graded rectangular nanoplates in thermal environment based on the modified couple stress theory

نویسندگان English

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

In the present study the free vibration analysis of functionally graded rectangular nanoplates in thermal environment is investigated. The modified coupled stress theory based on the first order shear deformation theory has been used to obtain the natural frequencies of the nanoplate. Modified coupled stress theory is a non-classical theory. In this theory material length scale parameter is applied to capture the size effect of the microstructures which the earlier classical plate theories were not able to explain these effects. The functionally graded material properties are varied continuously and smoothly along the thickness. The Poisson’s ratio of the FGM plate is assumed to be constant in the whole plate. In order to validate the present method, the natural frequencies of the both functionally graded rectangular plate and rectangular nanoplates are compared with those are reported in the literature, separately. Finally, the effect of various parameters such as; the power law index, the thickness to length scale parameter ratio, aspect ratio, thickness ratio on the natural frequencies of plates in thermal environments with different temperatures are presented and discussed in detail.

کلیدواژه‌ها English

Free vibration
functionally graded nanoplates
thermal environment
Modified couple stress theory