mehrdad jabbarzadeh
-
In this research, a new 3D elasticity numerical solution based on the Semi-Analytical Polynomial Method (SAPM) is presented for the nonlinear bending analysis of orthotropic annular/circular micro/nanoplates resting on a Winkler-Pasternak elastic foundation, utilizing re-modified couple stress theory. This is the first report of a 3D elasticity numerical solution specifically based on re-modified couple stress theory. Moreover, while previous 3D analytical solutions based on couple stress theory have primarily focused on the bending of rectangular plates with simply supported edges, this study investigates the nonlinear bending of circular plates under various boundary conditions. Additionally, the variation in thickness under different types of loading (mechanical, thermal, and thermo-mechanical) is reported for the first time. The effects of boundary conditions, couple stress scale parameters, aspect ratio, thickness, loading, and the elastic foundation are examined. Both the increasing and decreasing impacts of scale parameters on deflection are observed in this study.
Keywords: Three Dimensional Elasticity Theory, Re-Modified Couple Stress Theory, Semi-Analytical Polynomial Method, Annular Nanoplate, Nonlinear Bending, Orthotropic Material -
هدف از این مقاله ارائه حل تحلیلی و عددی تغییرشکل های بزرگ دیسک های دوار تو خالی ساخته شده از مواد تابعی می باشد. دیسک ها تحت بارگذاری مکانیکی و دمایی قرار داده شده و خواص مواد در راستای ضخامت طبق تابع توانی تغییر می یابد. با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول و سوم با فرضیات ون کارمن و اصل حداقل انرژی پتانسیل معادلات تعادل بدست آمده است. همچنین به منظور مقایسه اثر تغییر مرتبه تئوری در نتایج، معادلات تعادل با استفاده از تئوری تغییر شکل مرتبه اول با کرنش های کوچک و کرنش های بزرگ و همچنین تئوری مرتبه سوم حل شده این نتایج با هم مقایسه شده اند. برای معادلات تعادل بدست آمده با کرنش های خطی یک حل بسته ارائه شده و معادلات تعادل ناشی از کرنش های غیر خطی مرتبه اول و سوم به کمک روش اغتشاشات و همچنین روش شبیه سازی عددی حل گردیده است. نتایج حاصل از دیسک توخالی برای تئوری مرتبه اول و سوم با یکدیگر و با نتایج دیگر تحقیقات و همچنین نتایج حاصل از نرم افزار آباکوس مقایسه گردیده است.
کلید واژگان: مواد تابعی, تغییر شکل های بزرگ, ترموالاستیک, دیسک دوار, شبیه سازیThis paper presents the first and third order shear deformation plate theory and von Karman theories to solve Thermo-elastic problems of functionally graded hollow rotating disk. The material properties of the disk are assumed to be graded in the direction of the thickness by a power law distribution of volume fractions of the constituents. New set of equilibrium equations with small and large deflections are developed. Using small deflection theory an exact solution for displacement field is given. Solutions are obtained in series form in case of large deflection. Numerical results are presented for various percentages of ceramic-metal volume fractions and have been compared with those obtained using first-and third-order shear deformation plate theories. Also the results are verified with ABAQUS soft, simulink method and the known data in the literature.Keywords: Functionally Graded Materials, Large Deformation, Thermoelastic, Rotating disk, Simulink -
دراین مقاله خمش غیرخطی صفحه گرافن تک لایه دایره ای مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از تئوری مکانیک های محیط پیوسته غیرموضعی اصل کارمجازی و تئوری مرتبه اول برشی، معادلات حاکم بدست آمده و برای گسسته سازی معادلات تعادل از روش مربعات دیفرانسیلی استفاده شده است. در این روش، از توزیع نقطه ای غیر یکنواخت (توزیع چبیشف- گوس- لوباتو) جهت افزایش سرعت همگرایی و دقت حل استفاده شده است. تاثیر ضریب غیرموضعی، تعداد گره ها، ضخامت و میزان بارعرضی برروی خیزصفحه گرافن مورد ارزیابی قرارگرفته، همچنین برای بررسی دقت روش مورد استفاده، نتایج بدست آمده با نتایج دیگر تحقیقات مقایسه گردیده است.
کلید واژگان: خمش غیرخطی, صفحه گرافن دایره ای, مکانیک محیط پیوسته غیرموضعی, روش مربعات دیفرانسیلیIn this article، nonlinear bending analysis of single-layered circular graphene sheet is studied. The equilibrium equations are derived based on the nonlocal continuum mechanics and principle of virtual work and first order shear deformation plate theory (FSDT). Differential quadrature method is used to discretize the equilibrium equations. In this method a non-uniform mesh point distribution (Chebyshev- Gauss- Lobatto) is used for provide accuracy of solutions and convergence rate. The effect of nonlocal parameter، thickness، number of grid points and lateral loading are investigated on deflection of graphene sheet. The results are compared with valid results reported in the literature.Keywords: Nonlinear Bending, Circular Graphene Sheet, Nonlocal Continuum Mechanic, Differential Quadrature Method -
در این مقاله کمانش حرارتی یک قطاع ساخته شده از مواد هدفمند بررسی شده است. فرض شده است خواص مکانیکی و حرارتی ماده هدفمند در راستای ضخامت تغییر می کند. معادلات تعادل و پایداری به کمک فرضیات غیر خطی فون کارمن و با استفاده از تئوری مرتبه اول برشی بدست آمده است. برای گسسته سازی معادلات تعادل و پایداری از روش مربعات دیفرانسیلی استفاده شده است. در روش استفاده شده، از توزیع نقطه ای غیر یکنواخت (توزیع چبیشف-گوس- لوباتو) جهت افزایش سرعت همگرایی و دقت حل استفاده شده است. با استفاده از روش مربعات دیفرانسیل هیچ محدودیتی در اعمال شرایط مرزی وجود ندارد و انواع شرایط مرزی را می توان در هر لبه قطاع اعمال نمود. در انتها نتایج بدست آمده با نتایج دیگر تحقیقات، جهت بررسی دقت محاسبات مقایسه گردیده و اثر ضخامت، زاویه قطاع، نسبت شعاعی، اثر توان ماده هدفمند و شرایط مختلف مرزی بر روی دمای بحرانی کمانش به تفصیل بررسی شده است.
کلید واژگان: کمانش حرارتی, مواد هدفمند, روش مربعات دیفرانسیلی, قطاع دایرویAbstract - In this article, thermal buckling analysis of functionally graded annular sector plate is studied. The mechanical and thermal properties of the functionally graded sector plate are assumed to be graded in the thickness direction. The equilibrium and stability equations are derived based on the first order shear deformation plate theory (FSDT) in conjunction with nonlinear von-karman assumptions. Differential quadrature method is used to discretize the equilibrium and stability equations. In this method a non-uniform mesh point distribution (Chebyshev-Gauss-Lobatto) is used for provide accuracy of solutions and convergence rate. By using this method, there is no restriction on implementation of boundary conditions and various boundary conditions can be implemented along any edges. Finally, The results compared with other researches and the effects of plate thickness, sector angle, annularity, power law index and various boundary conditions on the critical buckling temperature are discussed in details.Keywords: Thermal buckling, FGM, differential quadrature method, Sector plates -
در این مقاله، رفتار کمانش حرارتی صفحات دایره ای ضخامت متغیر از جنس مواد تابعی دو طرفه تحت بارگذاری حرارتی یکنواخت با در نظر گرفتن تئوری برشی مرتبه اول و فرضیات فون کارمن مورد مطالعه قرار گرفته است. خواص مواد نسبت به سطح میانی صفحه متقارن و طبق قانون توانی در راستای ضخامت تغییر می کند، بطوریکه سطح میانی فلز خالص و طرفین صفحه، سرامیک خالص در نظر گرفته شده است. به منظور تعیین توزیع نیروی پیش کمانش در راستای شعاعی، معادله ی غشایی با استفاده از روش پرتاب حل شده است. سپس معادلات پایداری به کمک روش طیفی مجازی با انتخاب توابع چبیشف به عنوان توابع پایه به صورت عددی حل شده است. نتایج عددی برای شرایط تکیه گاهی ساده و گیردار و تغییرات ضخامت خطی و سهموی ارائه شده است. تاثیر پارامترهای مختلف چون شاخص کسر حجمی، تغییر پروفیل ضخامت و نسبت جانبی بر رفتار کمانش این صفحات مورد ارزیابی قرار گرفته است.
کلید واژگان: کمانش حرارتی, صفحات دایره ای ضخامت متغیر, مواد تابعی, روش طیفی مجازیIn this paper, the thermal buckling behavior of circular plates with variable thicknesses made of bimorph functionally graded materials, under uniform thermal loading circumstances, considering the first-order shear deformation plate theory and also assumptions of von Karman has been studied. The material characteristics are symmetric to the middle surface of the plate and, based on the power law, vary along with thickness; where the middle surface is intended pure metal, and the sides are pure ceramic. In order to determine the distribution of pre-buckling force in the radial direction, the membrane equation is solved using the shooting method. And the stability equations are solved numerically, with the help of pseudo-spectral method by choosing Chebyshev functions as basic functions. The numerical results in clamped and simply supported boundary conditions and the linear and parabolic thickness variations are presented. And the influence of various parameters like volume fraction index, the thickness profile and side ratio on the buckling behavior of these plates has been evaluated.Keywords: Thermal buckling, Circular plate of variable thickness, functionally graded materials, pseudo, spectral method -
در این مقاله به حل دقیق کمانش حرارتی صفحات دایره ای از جنس مواد تابعی دو طرفه تحت بارگذاری حرارتی یکنواخت با در نظر گرفتن تئوری کلاسیک و فرضیات غیرخطی فون کارمن در شرایط تکیه گاهی ساده و گیردار پرداخته شده است. خواص مواد نسبت به سطح میانی صفحه متقارن و طبق قانون توانی در راستای ضخامت تغییر می کند، به طوریکه سطح میانی صفحه دایره ای فلز خالص و طرفین صفحه، سرامیک خالص در نظر گرفته شده است. با به کارگیری روش انرژی معادلات غیر خطی تعادل استخراج و معادلات پایداری توسط روش تعادل در مجاورت برای تعیین دمای بحرانی کمانش مورد استفاده قرار گرفته و یک حل بسته برای آن به دست آمده است. اثر عوامل مختلف، شامل نرخ تغییرات ضخامت به شعاع ورق، شاخص کسر حجمی تغییرات درصد مواد و اثر ضریب پواسون بر روی دمای بحرانی کمانش برای دو شرایط تکیه گاه ساده و گیردار مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج حاصل با یکدیگر و همچنین با کارهای گذشته مقایسه شده است.
کلید واژگان: کمانش حرارتی, صفحات دایره ای, مواد تابعی, تئوری کلاسیکIn this paper, the exact solution to the thermal buckling of circular plates made of two-way functional materials under uniform thermal loading has been studied. Also, the theory and assumptions of the classical nonlinear von karman for fixed and simple conditions have been considered. Material properties are symmetric with respect to the middle plane and vary according to the power law so that the middle plane and the sides are considered pure metal and ceramic, respectively. Nonlinear equations of equilibrium are determined using energy method, and stability equations are used to obtain the critical buckling temperature by equilibrium in the vicinity method and a closed solution is obtained. Effects of various parameters, including rate of change of plate thickness to its radius, change in volume percentage of the material. The Poisson ratio on the critical buckling temperature for the two fixed and simple conditions has been studied and the results are compared with each other and with those of previous researches.Keywords: Thermal buckling, Circular plate, functionally graded materials, Classic theory
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.