مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل ارتعاش محوری میله‌های غیرمحلی انتگرال-دیفرانسیلی دوفازی با استفاده از روش ایزوژئومتریک

نویسندگان
1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی ارومیه
2 عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی ارومیه
چکیده
در این مقاله، ارتعاش محوری نانومیله بر اساس تئوری الاستیسیته غیر محلی انتگرال- دیفرانسیلی دو فازی با استفاده از روش ایزوژئومتریک مورد تحلیل واقع شده است. تئوری غیرمحلی انتگرال-دیفرانسیلی دوفازی، نه تنها خاصیت غیرمحلی را به شکلی انتگرالی و تحت تابع وزنی کرنل نشان می‌دهد؛ بلکه انحنای محلی و غیرمحلی را برای یک ماده الاستیک غیرمحلی دوفازی بصورت خطی ترکیب می‌کند. رویکرد جدید ایزوژئومتریک روش المان محدود را با هندسه محاسباتی پیوند داده و می‌تواند مدل هندسی دقیقی از مسئله ارائه نماید. همچنین با استفاده از توابع پایه بی-اسپیلاین با مرتبه پیوستگی دلخواه می‌تواند جایگزین بهتری برای روش‌های المان محدود کلاسیک باشد. نتایج بدست آمده از نظر سرعت و کیفیت همگرایی، حاکی از برتری رویکرد ایزوژئومتریک بر روش‌ المان محدود است. همچنین دراین مدل اثرات پارامترهای فازی و غیرمحلی بر فرکانس‌های طبیعی نانومیله مورد بررسی قرار گرفته و نشان‌داده شد که افزایش پارامترهای فاز محلی و مقیاس طولی غیرمحلی به ترتیب، باعث افزایش و کاهش مقادیر فرکانس‌های طبیعی نانومیله می‌شود. نهایتاً برای دو حالت ویژه، فرکانس‌های مجانبی برای یک مدل میله غیرمحلی انتگرال-دیفرانسیلی دوفازی بدست آمده و با نتایج موجود متناظر در حالت دیفرانسیلی ارینگن مقایسه گردید
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analysis of axial vibration of nanorods with two phase integro-differential nonlocal elasticity based on Iso-geometric approach

نویسندگان English

Seyed Mohammad Hossein Goushegir 1
Shirko Faroughi 2
چکیده English

In this work, axial vibration of nanorod was analyzed based on two phase integro-differential nonlocal elasticity theory using isogeometric method. Two phase integro-differential nonlocal elasticity theory not only shows the nonlocal property in an integrated manner based on kernel weight function, but also combines local and nonlocal linear curvature for a two phase nonlocal elastic material. The new isogeometric approach combines finite element method with computational geometry and can present an accurate geometric model for the problem. Also, using b-spline basis functions with arbitrary continuity order, it can be a better alternative for classical finite element methods. The obtained results indicated that isogeometric approach was superior to finite element method in term of speed and convergence quality. Moreover, in this model, the effects of phase and nonlocal parameters on the natural frequencies of the nanorod were investigated and it was shown that increase of parameters of local phase and nonlocal length scale, respectively, increased and decreased the values of natural frequencies of nanorods. Finally, for two special cases, asymptotic frequencies for a single type of nonlocal rod, two phase integro-differential was obtained and the results were compared with corresponding available differential Eringen results.

کلیدواژه‌ها English

Two phase integro- differential nonlocal elasticity
Isogeometric
Nanorod
Axial vibration