بررسی تاثیرات محیط حرارتی بر ارتعاشات آزاد ورق مستطیلی از جنس مواد تابعی مدرج دو بعدی مستقر بر بستر پسترناک

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک

2 کارشناس ارشد، آزمایشگاه صوت و ارتعاش، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر

چکیده

در این مقاله‏ تاثیرات محیط حرارتی بر ارتعاشات آزاد ورق مستطیلی از جنس مواد تابعی مدرج دو بعدی مستقر بر بستر دو پارامتری (بستر پسترناک) مورد بررسی قرار گرفته است. برای تحلیل مسئله و محاسبه مقادیر فرکانس سازه از روش ریلی ریتز بر مبنای روش حداقل انرژی کل، استفاده شده است. جهت تقریب جابجایی‌های ورق با فرض تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم از توابع آزمون هارمونیک مثلثاتی استفاده شده است که شرایط مرزی هندسی تکیه‌گاه ساده و تکیه‌گاه کاملاً گیردار ورق را ارضاء می‌نمایند. به منظور بررسی دقت روش بکاررفته نتایج بدست آمده در این پژوهش با مراجع مقایسه شده است. مقایسه ‌های مذکور نشان می‌دهند که انطباق خوبی میان نتایج حاصل از مطالعه حاضر با نتایج حل دقیق موجود در منابع وجود دارد. در انتها تاثیر تأثیر پارامترهای ضرایب توانی، نسبت حجمی، نسبت ضخامت به طول ورق، نسبت طول به عرض ورق، پارامتر سفتی بستر، دما و شرایط مرزی بر روی فرکانس های طبیعی سازه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Hosseini-Hashemi S, Taher HRD, Akhavan H, Omidi M (2010) Free vibration of functionally graded rectangular plates using first-order shear deformation plate theory. Appl Math Model 34(5): 1276-1291.

[2] Zhao X, Lee Y, Liew KM (2009) Free vibration analysis of functionally graded plates using the element-free kp-Ritz method. J Sound Vib 319(3): 918-939.

[3] Talha M, Singh B (2010) Static response and free vibration analysis of FGM plates using higher order shear deformation theory. Appl Math Model 34(12): 3991-4011.

[4] Hosseini-Hashemi S, Fadaee M, Atashipour SR (2011) Study on the free vibration of thick functionally graded rectangular plates according to a new exact closed-form procedure. Compos Struct 93(2): 722-735.

[5] Zhou D, Cheung Y, Lo S, Au F (2004) Three‐dimensional vibration analysis of rectangular thick plates on Pasternak foundation. Int J Numer Meth Eng 59(10): 1313-1334.

[6] Kim YW (2005) Temperature dependent vibration analysis of functionally graded rectangular plates. J Sound Vib 284(3): 531-549.

[7] Li Q, Iu V, Kou K (2009) Three-dimensional vibration analysis of functionally graded material plates in thermal environment. J Sound Vib 324(3): 733-750.

[8] Qian L, Batra R, Chen L (2004) Static and dynamic deformations of thick functionally graded elastic plates by using higher-order shear and normal deformable plate theory and meshless local Petrov–Galerkin method. Compos Part B-Eng 35(6): 685-697.

[9] Zhang DG (2013) Modeling and analysis of FGM rectangular plates based on physical neutral surface and high order shear deformation theory. Int J Mech Sci 68: 92-104.

[10] Shen HS, Wang ZX (2012) Assessment of Voigt and Mori–Tanaka models for vibration analysis of functionally graded plates. Compos Struct 94(7): 2197-2208.

[11] HS Shen (2016) Functionally graded materials: nonlinear analysis of plates and shells. CRC press.

[12] Hosseini-Hashemi S, Fadaee M, Atashipour SR (2011) A new exact analytical approach for free vibration of Reissner–Mindlin functionally graded rectangular plates. Int J Mech Sci 53(1): 11-22.

[13] Asemi K, Salehi M, Akhlaghi M (2013) Three dimensional static analysis of two dimensional functionally graded plates. IJMECH 2(2): 21-32.

[14] Amabili M, Karazis K, Khorshidi K (2011) Nonlinear vibrations of rectangular laminated composite plates with different boundary conditions. Int J Struct Stab Dy 11(4): 673-695.

[15] Xiang Y, Wang C, Kitipornchai S (1994) Exact vibration solution for initially stressed Mindlin plates on Pasternak foundations. Int J Mech Sci 36(4): 311-316.