تحلیل پارامتریک اثر نیروی مماسی غیریکنواخت بر روی مولفه­های جابجایی و تنش ورق­های مستطیلی هدفمند مستقر بر بستر الاستیک دو پارامتری

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه مالک اشتر، شیراز

2 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه مازندران، بابلسر

10.22044/jsfm.2019.6505.2525

چکیده

در این مطالعه یک حل تحلیلی مبتنی بر روش سری توانی جهت تحلیل ورقها ی مستطیلی هدفمند توسعه داده شده است. برای اولین بار یک دستگاه شامل پنج معادله‌ دیفرانسیل پاره‌ای در حالت کلی توسط روش سری توانی حل گردیده است. اکثر روش‌های تحلیلی ارائه شده برای تحلیل ورق‌های مستطیلی، برای ورق‌ها تحت شرایط مرزی و بارگذاری مشخص می‌توانند بکار گرفته شوند. با استفاده از روش تحلیلی توسعه داده شده در این مقاله، ورق‌ها تحت شرایط مرزی مختلف، بارگذاری‌های عرضی و مماسی متنوع و ورق‌های مستقر بر بستر الاستیک دو پارامتری غیریکنواخت می‌توانند تحلیل شوند. در گام اول یک آنالیز حساسیت در رابطه با تعداد جملات حل سری بعنوان معیار همگرایی پاسخ‌ها انجام شده است. سپس نتایج بدست آمده با نتایج ارائه شده توسط دیگر محققین مقایسه شده است. در پایان اثر پارامترهای مختلف بصورت شکل‌های سه‌بعدی بررسی شده‌اند. این مطالعه نشان می‌دهد که روش توسعه داده شده از دقت بسیار مناسبی برخوردار بوده و می‌تواند برای تحلیل ورق‌های متنوعی بکار گرفته شود. همچنین مشاهده می‌گردد که نتایج می‌تواند بصورت تابعی از پارامترهای مختلف بدست آید. بنابراین حل تحلیلی ارائه شده می‌تواند به سادگی برای تحلیل اثرات پارامترهای مختلف بکار گرفته شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Eftekhari SA, Jafari AA (2012) High accuracy mixed finite element-Ritz formulation for free vibration analysis of plates with general boundary conditions. Appl Math  Comput. 219: 1312-1344.

[2] Pan B, Li R, Su Y, Wang B, Zhong Y (2013) Analytical bending solutions of clamped rectangular thin plates resting on elastic foundations by the symplectic superposition method. Appl Math  Letters 26: 355-361.

[3] Senjanović I, Tomić M, Vladimir N, Hadžić N (2015)  An approximate analytical procedure for natural vibration analysis of free rectangular plates. Thin-Walled Struct  95: 101-114.

[4] Zhang S, Xu L (2017) Bending of rectangular orthotropic thin plates with rotationally restrained edges: A finite integral transform solution. Appl Math Modelling 46:48-62.

[5] Amirpour M, Das R, Flores EIS (2017) Bending analysis of thin functionally graded plate under in-plane stiffness variations. Appl Math Modelling 44: 481-496.

[6] Lisbôa TV, Marczak RJ (2017) A Recursive Methodology for Semi-Analytical Rectangular Anisotropic Thin Plates in Linear Bending. Appl Math Modelling 48:711-730.

[7] Tian B, Li R, Zhong Y, (2015) Integral transform solutions to the bending problems of moderately thick rectangular plates with all edges free resting on elastic foundations. Appl Math Modelling 39.

[8] Abedi M, Jafari-Talookolaei RA, Valvo PS (2016) A new solution method for free vibration analysis of rectangular laminated composite plates with general stacking sequences and edge restraints. Comput Struct 175:144-156.

[9] Ghashochi-Bargh H, Razavi S (2017) A simple analytical model for free vibration of orthotropic and functionally graded rectangular plates. Alexandria Eng J, DOI: https://doi.org/10.1016/j.aej.2017.02.005.

[10] Ai ZY, Zhang YF (2015) The analysis of a rigid rectangular plate on a transversely isotropic multilayered medium. Appl  Math Model 39(20): 6085-6102.

[11] Khorshidi K, Bakhsheshi A, Ghadirian H (2016) The study of the effects of thermal environment on free vibration analysis of two dimensional functionally graded rectangular plates on pasternak elastic foundation. J Struct Fluid Mech 6(3): 137-147. (In Persian)

[12] Salehipour H, Hosseini R, (2015) Dynamic response of curved sandwich beam with a soft flexible core subjected to radial low velocity impact. J Struct Fluid Mech 5(1): 1-11.  (In Persian)

[13] Mikaeeli S, Behjat Ba (2016) 3-D bending analysis of thick functionally graded plate in different boundary conditions using element-free galerkin (EFG) method. J Struct Fluid Mech 6(2): 109-120.  (In Persian)

[14] Rajabi I, Khalili SM R, Shariyat M (2016) Bending analysis of sandwich and laminated composite plates containing piezoelectric layers by improved global-local theory. J Struct Fluid Mech 6(2):121-137.  (In Persian)

[15] Asemi K, Salehi M, Akhlaghi M (2014) Three dimensional biaxial buckling analysis, of functionally graded annular sector plate fully or partially supported on Winkler elastic foundation. Aerosp Sci Technol 39: 426-41

[16] Bagheri H, Kiani Y, Eslami MR (2018) Asymmetric thermal buckling of temperature dependent annular FGM plates on a partial elastic foundation. Comput Math Appl 75 (5): 1566-1581

[17] Alinaghizadeh F, Kadkhodayan M. (2014) Large deflection analysis of moderately thick radially functionally graded annular sector plates fully and partially rested on two-parameter elastic foundations by GDQ method. Aerosp Sci Technol (39) :260-71

[18] Jamalpoor A, Ahmadi-Savadkoohi A, Hosseini-Hashemi S (2016) Free vibration and biaxial buckling analysis of magneto-electro-elastic microplate resting on visco-Pasternak substrate via modified strain gradient theory. Smart Mater Struct 25(10):105035

[19] Zenkour AM (2006) Generalized shear deformation theory for bending analysis of functionally graded plates. Appl Math Model  30: 67-84.

[20] Sobhy M (2015) Levy-type solution for bending of single-layered graphene sheets in thermal environment using the two-variable plate theory. Int J Mech Sci  90:171-178.

[21] Arikoglu A, Ozkol I (2010) Vibration analysis of composite sandwich beams with viscoelastic core by using differential transform method. Compos Struct 92(12): 3031-3039.

[22] Yalcin HS, Arikoglu A, Ozkol I (2009) Free vibration analysis of circular plates by differential transformation method. Appl Mathe Comput 212: 377-386.

[23] Alipour MM, Shariyat M (2013) A semi-analytical solution for buckling analysis of variable thickness two-directional functionally graded circular plates with non-uniform elastic foundations. J Eng Mech 139: 664-676.

[24] Alipour MM, Shariyat M (2014) Analytical stress analysis of annular FGM sandwich plates with non-uniform shear and normal tractions, employing a 3D elasticity-type double superposition zigzag theory. Aerospace SciTech 32: 235-259.

[25] Alipour MM, Shariyat M (2014) An analytical global-local Taylor transformation-based vibration solution for annular FGM sandwich plates supported by nonuniform elastic foundations. Arch Civil Mech Eng14: 6-24.

[26] Alipour MM, Shariyat M (2013) Analytical zigzag-elasticity transient and forced dynamic stress and displacement response prediction of the annular FGM sandwich plates. Compos Struct 106: 426-445.

[27] Molla-Alipour M (2016) Dynamic behavior analysis of FG circular and annular plates with stepped variations of thickness under various load. Modares Mech Eng 16(7): 251-260. (In Persian)

[28] Bhaskarand K,  Dhaoya J (2009) Straight forward power series solutions for rectangular plates. Compos Struct 89(2): 259-261.

[29] Alipour MM (2016) An analytical approach for bending and stress analysis of cross/angle-ply laminated composite plates under arbitrary non-uniform loads and elastic foundations. Arch  Civil Mech Eng 16(2): 193-210.