به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « بستر الاستیک » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «بستر الاستیک» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • مرتضی خادمی کوهی*، احمد قاسمی قلعه بهمن، امین فرخ آبادی، محمدرضا محمدعلیها، محمود جدی

    این مقاله به بررسی اثر چیدمان لایه ها و زوایای الیاف بر رفتار ارتعاشاتی پوسته استوانه ای [i] FML در نمونه های GLARE[ii]  و ARALL[iii]  و بر روی بستر الاستیک پاسترناک با شرایط مرزی مختلف با استفاده از تیوری الاستیسیته سه بعدی می پردازد (نسبت حجمی کامپوزیت/ فلز ثابت درنظر گرفته شده است). معادلات حاکم با استفاده از اصل کمینه سازی انرژی پتانسیل به دست می آید. جهت اطمینان از دقت و همگرایی نتایج مطالعه حاضر، حل عددی با استفاده از روش المان محدود [iv] (FEM) انجام شده است. نتایج نشان دهنده این موضوع است که لایه بندی بر رفتار ارتعاشاتی پوسته استوانه ای FML تاثیر بسیار زیادی دارد. نتایج با سایر ادبیات دارای مطابقت بسیار خوبی است. استفاده از تیوری الاستیسیته سه بعدی همراه با تحلیل نمونه های مختلف برای ارتعاشات پوسته های FML تقویت شده که برای اولین بار در این تحقیق ارایه شده است یکی از مهم ترین نوآوری های پژوهش حاضر است که می توان از این نتایج  به عنوان معیاری مناسب جهت تحلیل و بهینه نمودن پوسته های FML با هر تعداد لایه های فلز و کامپوزیت، هر نوع زاویه قرارگیری الیاف و تحت هر نوع شرایط مرزی استفاده نمود. 

    کلید واژگان: فیبر فلز لمینیت(FML), پوسته استوانه ای, بستر الاستیک, چیدمان لایه ها, زوایای الیاف}
    Morteza Khademi-Kouhi *, Ahmad Ghasemi Ghale-Bahmanmi Ghale-Bahman, Amin Farrokh Abadi, MohammadReza Mohammad Aliha, Mahmoud Jedi

    This article examines the effect of layer arrangement and fiber angles on the vibration behavior of cylindrical shell (FML) in GLARE and ARALL samples and on Pasternak elastic bed with different boundary conditions using 3D elasticity theory (composite/metal volume ratio is fixed in taken). The governing equations are obtained using the potential energy minimization principle. In order to ensure the accuracy and convergence of the results of this study, the numerical solution was done using the Finite Element Method (FEM). The results show that the layering has a great influence on the vibration behavior of the FML cylindrical shell. The results are in good agreement with other literature. The use of three-dimensional elasticity theory along with the analysis of different samples for the vibrations of reinforced FML shells, which is presented for the first time in this research, is one of the most important innovations of the current research, and these results can be used as a suitable criterion for analyzing and optimizing FML shells. It can be used with any number of metal and composite layers, any fiber placement angle and under any boundary conditions.

    Keywords: fiber metal laminated (FML), cylindrical shell, Elastic foundation, Lay-up of layers, fiber angles}
  • مهدی خاک پور، یوسف بازرگان لاری*، پرهام زاهدی نژاد، محمدجواد کاظم زاده پارسی

    در این مقاله ارتعاشات آزاد تیرهای متخلخل تابعی مدرج با شرایط مرزی ساده، روی بستر الاستیک در محیط حرارتی با استفاده از تیوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم ردی، موردمطالعه قرار گرفت. خواص مواد به دما وابسته بوده و به طور پیوسته در جهت ضخامت تیر و بر اساس مدل توانی توزیع کسر حجمی مواد تشکیل دهنده تغییر می کند. توزیع تخلخل یکنواخت در سطح مقطع موردبررسی قرار می گیرد. اصل همیلتون برای به دست آوردن معادلات حاکم بر حرکت به کار گرفته شد. به منظور گسسته سازی این معادلات، روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته استفاده شده است. در اینجا اثر پارامترهای مختلف از قبیل نوع میدان حرارتی، مقدار اختلاف دما، شاخص قانون توانی، کسر حجمی تخلخل، نسبت لاغری و پارامترهای بستر الاستیک روی فرکانس های طبیعی تیر متخلخل تابعی مدرج و برای شرایط تکیه گاهی ساده، موردمطالعه قرار گرفت. نتایج علاوه برنشان دادن این تاثیرات بر رفتار ترمومکانیکی تیر، صحت روش عددی مورداستفاده را نیز تایید می نماید.

    کلید واژگان: ارتعاشات آزاد, تیرهای متخلخل تابعی مدرج, محیط حرارتی, بستر الاستیک, روش مربعات دیفرانسیلی}
    Mahdi Khakpour, Yousef Bazargan-Lari *, Parham Zahedinejad, Mohammad- Javad Kazemzadeh-Parsi

    In this paper, the free vibrations of functionally graded porous beams with simple boundary conditions on an elastic foundation in a thermal environment were studied using the theory of third-order shear deformation. The properties of the material are temperature dependent and continuously change in the direction of the thickness of the beam and according to the power law distribution of the volume fraction of the material constituents. The uniform porosity distribution at the cross section is examined. Hamilton's principle was used to obtain the governing equations of motion. In order to discretize these equations, the generalized differential quadrature method has been used. Here, the effect of various parameters such as heat field type, temperature difference, power law index, porosity volume fraction, slenderness ratio and elastic foundation parameters on the natural frequencies of a functionally graded porous beam was studied for simple boundary conditions. The results, in addition to showing these effects on the thermomechanical behavior of the beam, also confirm the accuracy of the numerical method used.

    Keywords: free vibration, Functionally Graded Porous Beams, Thermal Environment, Elastic foundation, differential quadrature method}
  • محمد ضیافت دوست عابد، حسام روحی*

    در این مطالعه، کمانش ورق های نانوکامپوزیتی متخلخل مدرج تابعی تقویت شده با نانوتراشه های گرافنی در اشکال هندسی مستطیلی، مثلثی و بیضوی بر روی بستر الاستیک در شرایط مرزی مختلف مورد تحلیل قرار گرفته است. از تئوری ورق مرتبه اول برشی برای مدلسازی ورق و مدل وینکلر-پاسترناک برای مدلسازی بستر الاستیک استفاده می شود. سه نوع الگوی توزیع نانوتراشه گرافنی و سه نوع توزیع تخلخل در راستای ضخامت برای ورق نانوکامپوزیتی در نظر گرفته می شود. خواص موثر مادی با استفاده از یک مدل میکرومکانیکی بدست می آیند. با نوشتن فانکشنال انرژی سیستم و بکارگیری روش پی ریتز، اثرات ضریب تخلخل، درصد وزنی نانوتراشه های گرافنی، پارامترهای بستر الاستیک و همچنین نسبت طول به عرض و ضخامت ورق بر بار های بحرانی کمانش مورد تحلیل قرار می گیرد. نشان داده شده است که ورق با الگوی توزیع تخلخل غیر یکنواخت و متقارن نوع اول و چیدمان نانو تراشه های گرافنی نوع اول به جهت تمرکز بیشتر نانو تراشه های گرافن بر روی سطوح بالا و پایین ورق و افزایش سفتی ورق، دارای بیشترین بار بحرانی کمانش است. همچنین بیشترین بار بحرانی کمانش مربوط به بارگذاری برشی و کمترین مقادیر مربوط به بارگذاری دو محوری می باشد. با افزایش ضریب تخلخل، بار بحرانی کمانش ورق برای تمامی الگوهای توزیع نانوتراشه های گرافنی کاهش می یابد.

    کلید واژگان: کمانش ورق, ورق های نانوکامپوزیتی متخلخل, ورق ها با اشکال مختلف, بستر الاستیک, روش پی ریتز}
    Mohammad Ziyafat Doust Abed, Hessam Rouhi *

    In this study, the buckling of functionally graded graphene platelet-reinforced porous nanocomposite plates with various shapes such as rectangular, elliptical, and triangular ones embedded in an elastic medium is analyzed. To mathematically model the considered plate and elastic foundation, the first-order shear deformation plate theory, and the Winkler-Pasternak model are used, respectively. Three types of graphene nanoplatelet distribution and porous dispersion patterns through the thickness direction are considered for the nanocomposite plate. The effective material properties are obtained via a micromechanical model. By writing the energy functional of the system and using the analytical P-Ritz method, the influences of porosity coefficient, the weight fraction of graphene nanoplatelets, elastic foundation coefficients, and also the length-to-width and thickness ratios on the critical buckling loads are analyzed. It is illustrated that the plate with the non-uniform porosity distribution pattern of the first type and first type of graphene nanoplatelets due to the greater concentration of graphene nanoplatelets on the upper and lower surfaces of the plate and the increase in the stiffness of the plate, it has higher critical buckling load. Also, the maximum critical buckling load is related to shear loading and the minimum critical buckling load is related to biaxial buckling load. Also, by increasing the porosity coefficient, the critical buckling loads of the plate associated with all patterns of graphene nanoplatelets are reduced.

    Keywords: Buckling Of Plate, Porous Nanocomposite Plates, Various Shapes Of Plates, Elastic Foundation, P-Ritz Method}
  • محمد ضیافت دوست عابد، راهب غلامی وسمه جانی*، رضا انصاری خلخالی
    در این مطالعه، ارتعاشات آزاد ورق های نانوکامپوزیتی متخلخل مدرج تابعی تقویت شده با نانوتراشه های گرافنی در اشکال هندسی مستطیلی، مثلثی و بیضوی بر روی بستر الاستیک در شرایط مرزی مختلف مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد. از تئوری ورق مرتبه اول برشی برای مدلسازی ورق و از مدل پاسترناک برای مدلسازی بستر الاستیک استفاده می شود. سه نوع توزیع نانو تراشه گرافنی و سه نوع توزیع تخلخل در راستای ضخامت برای ورق نانوکامپوزیتی در نظر گرفته می شود. خواص موثر مادی نانوکامپوزیت با استفاده از یک مدل میکرومکانیکی بدست می آید. با نوشتن فانکشنال انرژی سیستم و بکارگیری روش تحلیلی پی ریتز، نتایج عددی برای بررسی اثرات ضریب تخلخل، درصد وزنی نانوتراشه های گرافنی، پارامترهای بستر الاستیک و همچنین نسبت طول به عرض و ضخامت ورق بر فرکانس طبیعی ارائه می شود. نشان داده می شود که ورق با الگوی توزیع تخلخل غیریکنواخت و متقارن نوع اول و چیدمان نوع اول نانوتراشه های گرافنی دارای بیشترین فرکانس طبیعی است. همچنین، با افزایش ضریب تخلخل، فرکانس طبیعی ورق برای تمامی الگو های توزیع نانوتراشه های گرافنی کاهش می یابد.
    کلید واژگان: ارتعاشات آزاد, ورق های نانوکامپوزیتی متخلخل, ورق های با اشکال مختلف, بستر الاستیک, روش پی ریتز}
    Mohammad Ziyafat Doust Abed, Raheb Gholami *, Reza Ansari
    In this study, the free vibrations of functionally graded graphene platelet-reinforced porous nanocomposite plates with various shapes such as rectangular, elliptical, and triangular ones embedded on an elastic foundation are analyzed. To mathematically model the considered plate and elastic foundation, the first-order shear deformation plate theory, and Pasternak model are used, respectively. Three types of graphene nanoplatelet distribution patterns and porous dispersion types through the thickness are considered for the nanocomposite plate. To obtain the effective material properties of the considered nanocomposite, a micromechanical model is employed. Then, the energy functional of considered functionally graded graphene platelet-reinforced porous nanocomposite plates are expressed, and the analytical P-Ritz method is used to solve the vibration problem corresponding to different shapes and boundary conditions, the influences of porosity coefficient, the weight fraction of graphene nanoplatelets, elastic foundation coefficients and also the lengths-to-width and -thickness ratios on the natural frequency are analyzed. It is illustrated that the plate with non-uniform and symmetric of first type porosity distribution pattern and the first type graphene nanoplatelets has a higher natural frequency. Also, by increasing the porosity coefficient, the natural frequency of the plate associated with all patterns of graphene nanoplatelets is reduced.
    Keywords: Free Vibration, Porous Nanocomposite Plates, Plates With Various Shapes, Elastic Foundation, P-Ritz Method}
  • غلامرضا عسگری، غلامحسن پایگانه*، کرامت ملک زاده فرد
    در این پژوهش، اثرات بارمحوری نوسانی و بستر الاستیک بر روی ناپایداری دینامیکی تیر ساندویچی سه لایه مطالعه شده است. با استفاده از تیوری مرتبه بالای تیرهای ساندویچی، معادلات حاکم بر تیر ساندویچی استخراج گردید. نواحی ناپایداری دینامیکی با استفاده از روش بالوتین با شرایط تکیه گاهی ساده استخراج شده است. نتایج روش حاضر با نتایج سایر مراجع مقایسه شده اند. مقایسه نتایج تحلیلی با شبیه سازی تطابق مناسبی را نشان دادند. در پایان اثر پارامترهای مختلف بر ناپایداری دینامیکی، فرکانس طبیعی و فرکانس تحریک بررسی شده است. با افزایش ضریب الاستیک بستر، فرکانس های طبیعی و تحریک افزایش و ناپایداری تیر کاهش یافته است.
    کلید واژگان: ناپایداری دینامیکی, اصل همیلتون, روش بالوتین, معادله متیو, بستر الاستیک}
    Gholamreza Asgari, Gholamhasan Payganeh *, Keramat Malekzadeh Fard
    The purpose of the present work was to study the dynamic instability of a three-layered sandwich beam with flexible core and simply supported boundary conditions subjected to a periodic axial load resting on elastic foundation. A higher-order theory was used for analysis of sandwich beams. In this theory, the classical theory was used for the face sheets and quadratic and cubic functions were assumed for the core, respectively. The elastic foundation was modeled as Winkler’s type. The dynamic instability regions were investigated for simply supported conditions by Bolotin’s method. The governing equations derived by the principle of minimum potential energy. The results showed that the responses of the dynamic instability of the system were influenced by the excitation frequency, the foundation modulus and the angle of the plies. Comparison of the present results with the published results in the literature for the special case confirmed the accuracy of the proposed theory.
    Keywords: Dynamic instability, principle of minimum potential energy, Bolotin’s method, Mathieu type equations, Elastic foundation}
  • محمدوحید خلیلی، مهدی آخوندی زاده*

    در کار حاضر، خیز عرضی یک صفحه که روی بستر مواد دانه ای قرار دارد تحت تاثیر نیروی ناشی از برخورد گلوله محاسبه و اندازه گیری شده است. نیروی ضربه یک نیروی کوتاه مدت و شدت بالا است که برای تحلیل های مهندسی بصورت نیروی سینوسی تابع زمان در نظر گرفته می شود و در اینجا با رابطه ای نسبت به زمان و موقعیت بیان می شود که محل برخورد را نیز داشته باشد. معادلات حرکت صفحه با روش انرژی همیلتون استخراج می گردند و تنش ها و کرنش ها براساس نظریه برشی مرتبه یک در معادلات، مورد استفاده قرار می-گیرد و پاسخ حرکت عرضی صفحه استخراج می گردد. علاوه بر روش تحلیلی، دستگاه آزمایشگاهی برای ثبت داده ها ساخته شده و آزمایش های برخورد و اندازه گیری خیز انجام می شود. پارامترهای قابل تغییر در این دستگاه آزمایشگاهی جنس صفحه، ضخامت، اندازه گلوله، سرعت برخورد گلوله، ضخامت خاک و محل برخورد گلوله به صفحه می باشند. نتایج داده برداری آزمایشگاهی جهت اعتبار سنجی روش تحلیلی استفاده می شوند. مقایسه بین نتایج آزمایشگاهی و مدل نظری نشان می دهد که با روش تحلیلی، می توان خیز صفحه را در اثر نیروی برخورد با دقت قابل قبول تعیین کرد.

    کلید واژگان: صفحه تخت, بستر الاستیک, خیز عرضی, برخورد گلوله, روش تحلیلی, روش آزمایشگاهی}
    MohamadVahid Khalili, Mahdi Akhondizadeh *

    The aim of the present work is to determine the transverse deflection of a plate on the granular material under the impact of a ball. Through the analytical solution, the granular bed is equivalent to the elastic bed. The granular materials behave elastically by with a damping reaction under the impact loading. There are suggestions by literatures for introducing these elastic and damping effects which are used in the present work. The impact force is an intensive short duration force which is considered as a function of time and impact position. The equations of motion are derived by Hamilton's principle and the stress and strain relations are written by the first order shear theory and the vibration response of the plate is derived. Moreover, an experimental apparatus is designed to measure the plate deflection. Experimental parameters include the plate type and thickness, ball speed, impact position and granular thickness. The experimental data are used to validate the theoretical evaluations. The comparison of the evaluated and measured data shows that the theoretical model is acceptably gives the plate deflection.

    Keywords: Flat plate, Elastic bed.Transverse deflection, Ball impact, Analytical solution, Experimental procedure}
  • علی علی جانی*، مرتضی خمامی ابدی
    در این مقاله، یک حل تقریبی بر مبنای روش رایلی، برای تحلیل رفتار مودال تیر اویلر-برنولی دارای ترک روی بستر الاستیک ارایه می شود. مدلسازی بستر الاستیک با استفاده از تیوری فنر ارتجاعی وینکلر انجام و میزان سفتی فنر، متناظر با خواص مادی بستر الاستیک مشخص می گردد. تابع دلتای دیراک برای اعمال مود باز شدگی ترک در معادله رایلی بکار گرفته می شود که در آن ضریب مربوط به این تابع می تواند برحسب ضریب سفتی یک فنر پیچشی متناظر و با درنظر گرفتن پارامترهای مادی و هندسی ترک مشخص گردد. در تحلیل حاضر، روابط صریح جدیدی برای محاسبه فرکانس طبیعی تیر دارای ترک روی بستر الاستیک در سه شرط مرزی ساده-ساده، گیردار-گیردار و گیردار-آزاد ارایه می شود. در این روش، فرکانس طبیعی در مود اول ارتعاش تیر دارای ترک روی بستر الاستیک به صورت نسبت انرژی پتانسیل غنی شده ماکزیمم و انرژی جنبشی ماکزیمم تعیین می گردد. اثرات عمق ترک، محل ترک و بستر الاستیک روی پاسخ فرکانس طبیعی تیر بر پایه روابط استخراج شده بررسی می شود. نتایج تحلیل ها نشان می دهد؛ با افزایش عمق ترک، فرکانس طبیعی تیر ترک خورده کاهش می یابد؛ درحالیکه بستر الاستیک موجب افزایش فرکانس طبیعی تیر دارای ترک می شود. مقایسه نتایج روابط پیشنهاد شده با نتایج مدلسازی کامل سازه در نرم افزار آباکوس نشان می دهد که تحلیل حاضر از دقت مناسبی برخوردار است.
    کلید واژگان: روش رایلی, فرکانس طبیعی, تیرهای دارای ترک, بستر الاستیک, فنر پیچشی}
    Ali Alijani *, Morteza Khomami Abadi
    In this paper, an approximate solution based on the Rayleigh’s method is sought to analyze the vibration behavior of Euler-Bernoulli cracked beam resting on an elastic foundation. The modeling of the elastic foundation is implemented using the Winkler elastic spring theory and the stiffness factor of the elastic spring is specified corresponding to material characteristics of the elastic foundation. The Dirac’s delta function is used to apply the crack opening mode in the equation of the Rayleigh in which the factor of this function can be identified in terms of the stiffness factor of an equivalent rotational spring by considering material and geometric parameters of the crack. In the present analysis, explicit relationships are originally established to obtain the natural frequency in three boundary conditions of simply supported-simply supported, clamped-free and clamped-clamped. In this method, the natural frequency of the first mode is determined as the ratio of the maximum enriched potential energy and the maximum kinetic energy. Based on these relationships, the effects of the crack depth, the crack position and the elastic foundation on the response of natural frequency of the beam are investigated. The results of the analysis demonstrate that increasing the crack depth decreases the natural frequency of the beam containing the crack; while the elastic foundation increases the natural frequency of the cracked beam. The comparison of the results of proposed relationships with those of full modeling of the structure in Abaqus software shows a great accuracy of the present analysis.
    Keywords: Rayleigh method, Natural frequency, Cracked beams, Elastic foundation, Rotational spring}
  • علی تکلوبیغش، علی شهرجردی*

    در این مقاله، ارتعاش آزاد یک ورق مستطیلی تابعی تقویت شده با نانولوله های کربنی با استفاده از نظریه جدید تغییر شکل برشی مرتبه بالای مثلثاتی بررسی می گردد. نانولوله های کربنی در راستای ضخامت ورق به صورت یکنواخت، متقارن و نامتقارن توزیع شده اند. بستر الاستیک پاسترناک یا دو پارامتری در مدل سازی استفاده شده و همچنین برای محاسبه خواص ورق قانون جدید مخلوط ها بکارگرفته شده است. معادلات حاکم بر مسئله با استفاده از اصل همیلتون به دست آمده و برای یک ورق مستطیلی با شرایط مرزی چهار طرف تکیه گاه ساده با استفاده از روش ناویر حل شده اند. درنهایت اثر پارامترهای مختلف، مانند توزیع مختلف نانولوله ها، خصوصیات هندسی ورق، ثابت فنری وینکلر و ثابت برشی نوع پاسترناک، روی رفتار ارتعاشی ورق بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که مقادیر فرکانس طبیعی به ازای افزایش نسبت ضخامت به عرض ورق (h/b) و کاهش نسبت طول به عرض ورق (a/b) و نیز افزایش ضرایب بستر الاستیک افزایش می یابد به طوری که به ازای  بزرگتر از 10000 و  بزرگتر از 1000 تغییرات در مقادیر فرکانس طبیعی، بسیار کاهش یافته و محسوس نخواهد بود، همچنین بالاترین مقادیر فرکانسی مربوط به توزیع X و پایین ترین مقادیر مربوط به توزیع O می باشد.

    کلید واژگان: ارتعاش آزاد, نظریه جدید مرتبه بالای مثلثاتی, نانولوله های کربنی, بستر الاستیک}
    Ali Takalubighash, Ali Shahrjerdi *

    This study explores the free vibration analysis of a functionally-graded rectangular plate which has been reinforced by carbon nanotubes (CNT) using the novel theory of trigonometric higher-order shear deformation. Carbon nano-tubes have been distributed through the thickness direction in a linear, symmetric and non-symmetric fashion. The foundation pertaining to Pasternak , or rather duo-parameter, has been utilized in the modeling; moreover, the new mixtures rule has been used for estimating the plate properties. The governing equations have been derived using the Hamilton’s principle, and the Navier’s solution has been used for dealing with a rectangular plate boundary conditions. Lastly, the effects of diverse parameters have been examined upon the vibrational behavior of the plate, such as the different distributions of CNT and the geometric properties of the plate. The results show that the amount of natural frequencies rise in proportion with an increase in the ratio of thickness to the width of the plate (h/b); a decrease in the ratio of length to the width of the plate (a/b); as well as an increase in the coefficients of the elastic foundation, such that the changes in the amounts of natural frequencies will be tremendously decreased in proportion with K> 10000 and K> 1000, and such changes will not be tangible.Furthermore, the highest amounts of frequencies will be pertinent to the X distribution, and the lowest amounts of frequencies will be pertinent to the O distribution

    Keywords: Free vibration, Novel trigonometric higher order theory, Carbon nano tubes, Elastic foundation}
  • شهروز یوسف زاده*، محمد نجفی، حسین عسگری
    در این تحقیق به مطالعه اثر فشار هیدرواستاتیک روی ارتعاشات آزاد ورق دایروی روی بستر الاستیک در تماس با سیال پرداخته شده است. ابتدا انرژی پتانسیل ورق روی بستر الاستیک و معادلات نوسان سیال محاسبه شده تا انرژی کل محاسبه شود. با اعمال روش ریلی-ریتز بر انرژی کل، فرکانس های طبیعی ورق دایروی در تماس با سیال استخراج شده اند. در ادامه، تاثیر پارامترهای مختلف هندسی روی فرکانس های طبیعی ورق مورد بررسی قرار گرفته است. درنهایت، فرکانس های طبیعی حاصل از ورق دایروی در تماس با سیال در حالت ورق همگن آلومینیومی با نتایج حاصل از آزمایشات تجربی مورد مقایسه قرار گرفته است.
    کلید واژگان: ورق دایروی, فرکانس طبیعی, بستر الاستیک, سیال غیرویسکوز, آزمایش مودال}
    Shahrooz Yousefzadeh *, Mohammad Najafi, Hosein Asgari
    This research studies the effect of hydro-static pressure on the free vibration of a circular plate in contact with an inviscid and bounded fluid. The plate is in bottom of rigid cylindrical vessel with clamped boundary condition. At first, the potential energy of the plate on elastic foundation is performed by solving the governing equation on circular plate with clamped boundary condition. Next, the governing equation of the oscillatory behavior of the fluid is obtained by solving Laplace equation and satisfying its boundary conditions. The natural frequencies and mode shapes of the plate are determined by applying the Rayleigh-Ritz method on the total energy of the system. The effects of the parameters such as fluid height, fluid density, plate thickness to its radius ratio, and wave numbers on the natural frequencies and mode shapes are investigated. Comparison of analytically outcome of this study is made with results of the experimental modal test.
    Keywords: Circular plate, natural frequency, Elastic foundation, inviscid fluid, Modal test}
  • سید سجاد جعفری، محمد نجاتی، محمدحسین یاس *، فرزان براتی
    در این مقاله ارتعاش آزاد ورق گرد قطاعی سوراخ دار تابعی هدفمند که با نانولوله های کربنی تقویت شده اند بررسی شده است. توزیع نانولوله های کربنی به صورت پیوسته و تغییرات تدریجی و هدفمند در راستای ضخامت ورق، به صورت کسر حجمی می باشد. ورق گرد قطاعی روی بستر الاستیک دو پارامتری وینکلر-پاسترناک قرار گرفته است. معادلات حرکت ورق با استفاده از اصل همیلتون و تئوری بهبودیافته استخراج گردیده است. این معادلات دیفرانسیل کوپل شده با استفاده از بسط سری مثلثاتی توابع تغییر مکان ها، به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده و به کمک روش عددی مربعات تفاضلی حل شده اند. نتایج به دست آمده با نتایج دیگران محققان مقایسه و مطابقت بسیار خوبی بین آن ها مشاهده شده است. درنهایت اثرات پارامترهای مختلف هندسی، توزیع های مختلف از نانولوله های کربنی در راستای ضخامت، اثر بستر الاستیک و همچنین شرایط تکیه گاهی مختلف بر روی فرکانس های طبیعی بررسی شده است.
    کلید واژگان: مواد هدفمند, نانولوله های کربنی, ارتعاش آزاد, ورق قطاعی, روش تفاضل مربعات, بستر الاستیک}
    M. Nejati, S.S. Jafari Yas *, F. Barati
    In this paper, free vibration of functionally graded carbon nanotube annular sector plates is studied. Distribution of carbon nanotubes is continuous and meaningful and gradual changes of materials in the direction of thickness are in the form of volume fraction. Annular sector plate is placed on the Winkler-Pasternak two parameters elastic foundation. The motion equations of plate are derived using the Hamilton principle and the refined plate theory. These coupled differential equations are transformed to ordinary equations using the trigonometric series expansion of space variation functions and then are solved with the help of differential quadrature method. The obtained results are compared with the other researcher’s results and an excellent agreement can be observed between them. Finally, the effects of different geometric parameters, different distributions of carbon nanotubes in the thickness direction, elastic foundation, and also different boundary conditions on the natural frequencies are investigated.
    Keywords: Functionally Graded Material, Carbon Nanotube, Free Vibration, Annular Sector Plates, Differential Quadrature Method, Elastic Foundation}
  • عباس هادی، سعید شاخصی*، حمیدرضا اویسی، جمشید فضیلتی
    در این مقاله ارتعاشات آزاد پوسته های استوانه ای از جنس مواد هدفمند تحت نیروی محوری و فشار جانبی، احاطه شده با بستر الاستیک به ازای شرایط مرزی مختلف با استفاده از روش حل گسترش موج بررسی شده است. خواص مواد هدفمند مطابق قانون توانی در جهت ضخامت تغییر می کند. بستر الاستیک از نوع بستر دو پارامتری پسترناک می باشد. معادلات حاکم بر پوسته استوانه ای بر روی بستر الاستیک تحت نیروهای مکانیکی مبتنی بر نظریه مرتبه اول برشی سندرز-کویتر با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده اند. با فرض میدان تغییر مکان به صورت گسترش موج معادلات حاکم حل شده اند. بسامدهای طبیعی پوسته استوانه ای تحت شرایط مرزی مختلف، به دست آمده و با نتایج مراجع مقایسه شده اند. مشخص می شود که استفاده از میدان تغییر مکان به فرم گسترش موج به صورت یک روش موثر و قابل اطمینان عمل نموده و به ازای شرایط مرزی مختلف نتایج قابل قبولی ارائه می دهد. البته نشان داده می شود که به ازای شرایط مرزی مختلف و ابعاد هندسی پوسته، دقت روش گسترش موج نیز متفاوت است. همچنین با تکیه بر نظریه توسعه داده شده، اثرات شرایط مرزی مختلف، نیروی محوری، فشار جانبی و پارامترهای بستر الاستیک بر رفتار ارتعاشی پوسته استوانه ای از جنس مواد هدفمند مورد بررسی قرار گرفت.
    کلید واژگان: ارتعاشات آزاد, پوسته های استوانه ای, مواد هدفمند, نیروی محوری و فشار جانبی, بستر الاستیک}
    A. Hadi, S. Shakhesi*, H. Ovesy, J. Fazilati
    Free vibration characteristics of functionally graded materials cylindrical shells surrounded by elastic medium under axial force, lateral pressure and different boundary conditions using wave propagation method are investigated in this paper. The material properties of functionally graded materials are assumed to be graded in the thickness direction according to the power law. The elastic medium is assumed as two-parameter Pasternak elastic foundation. Governing equations based on the first order shear deformation theory of Sanders-Koiter for the cylindrical shell resting on elastic foundation under mechanical loads are derived by using Hamilton’s principle. By assuming displacement field in wave propagation form, governing equations are solved. Natural frequencies of cylindrical shell under various boundary conditions are obtained and compared with the results in the literature. It is seen that using displacement field in wave propagation form, acts as an effective and reliable method and gives the acceptable results for various boundary conditions. Although it is shown that for different boundary conditions and geometry dimensions, accuracy of the wave propagation approach is different. In addition, based on the developed theory the effects of different boundary conditions, axial force, lateral pressure and elastic foundation parameters on vibration behavior of functionally graded cylindrical shell are investigated.
    Keywords: free vibration, Functionally graded materials, Cylin‌drical shells, axial force, lateral pressure, Elastic foundation}
  • فرید داودی، علیرضا آریایی *
    در این مقاله ارتعاش آزاد نانو تیر دوار با سطح مقطع متغیر بر روی بستر الاستیک به روش مربع سازی دیفرانسیلی مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور افزایش دقت، از مدل تیر تیموشنکو استفاده می شود که عبارات اینرسی دورانی و تغییر شکل برشی را در نظر می گیرد. ابتدا نظریه الاستیسیته غیر محلی ارینگن به صورت اجمالی بررسی و سپس معادلات نانو تیر تیموشنکو با توجه به تاثیرات مقیاس نانو، سطح مقطع متغیر و دورانی بودن نانو تیر استخراج می شود. پس از بی بعد سازی معادلات با استفاده از پارامترهای بی بعد معرفی شده، معادلات به فرم مورد نظر در روش مربع سازی دیفرانسیلی بازنویسی و با بهره گیری از روش ذکر شده حل می شود و فرکانس های طبیعی استخراج می گردند. برای محاسبه فرکانس های طبیعی، حالت های مختلفی در نظر گرفته می شود که در آن تاثیر پارامتر نانو، سرعت دورانی، شعاع توپی، ضریب تغییر سطح مقطع و سختی بستر الاستیک مورد بررسی قرار می گیرد. برای اعتبارسنجی نتایج، با صرف نظر از بعضی عبارات، مساله مورد پژوهش با نتایج مسائل ساده تر ارائه شده در سایر مقالات مقایسه می شود که در هر مورد تطابق قابل قبولی مشاهده می گردد.
    کلید واژگان: نانوتیر, نظریه تیموشنکو, روش مربع سازی دیفرانسیلی, تیردوار, بستر الاستیک}
    F. Davoudi, A. Ariaei *
    The free vibration of a rotating Timoshenko nanobeam with a variable cross section on elastic foundation is investigated using the differential quadrature method. For more accuracy, the Timoshenko beam theory is applied where the effects of the shear deformation and rotary inertia are considered. First, the Eringen nonlocal elasticity theory is investigated briefly and the governing differential equations of motion of a Timoshenko nanobeam are derived considering the nonlocal scale parameter, variable cross section and rotation of the nanobeam. Then, by applying the nondimensional parameters, the equations are obtained in the nondimensional form and then, they are rewritten in the differential quadrature form. Finally, by solving these equations, the natural frequencies of the system are obtained. A number of parametric studies are conducted to assess the effects of the nonlocal scaling parameter, rotational speed, hub radius, and the stiffness coefficients of the elastic foundation on the natural frequencies of the system. By neglecting some parameters to reach a simpler model, the results are validated against those reported in the literature where a reasonably good agreement is observed.
    Keywords: Nano-beams, Timoshenko theory, Differential quadrature method, Rotating beams, Elastic foundation}
  • علیرضا شاطرزاده، کامران فروتن
    پوسته های استوانه ای تقویت شده، یکی از مهم ترین سازه ها در صنایع هوافضا می باشند. در این مقاله یک روش نیمه تحلیلی برای تحلیل پوسته های استوانه ای مدرج تابعی تقویت شده که توسط محیط الاستیک احاطه شده و تحت فشار خارجی قرار دارد، ارائه شده است. محیط الاستیک بر حسب دو پارامتر بستر الاستیک مدل پیشنهادی وینکلر- پاسترناک فرض شده است. جنس تقویت کننده ها نیز مدرج تابعی می باشد. روابط کرنش-جا به جایی با توجه به روابط غیرخطی فن کارمن و تئوری کلاسیک پوسته ها به دست آمده است. برای حل دینامیکی غیرخطی مساله از روش تقویت کننده های تکه ای و روش گالرکین استفاده شده است. با در نظر گرفتن یک عبارت سه جمله ای برای شکل خیز، رابطه فرکانس-دامنه ارتعاش غیرخطی به فرم ساده ای تبدیل می شود. پاسخ دینامیکی غیرخطی با روش رانگ کوتا مرتبه چهارم به دست می آید. رفتار کمانش دینامیکی غیرخطی پوسته های مدرج تابعی تقویت شده نیز بر اساس معیار بدیانسکی- راث بررسی می شود. اثر پارامتر هایی از جمله تقویت کننده ها، بستر الاستیک و نیروی محرکه بر منحنی ارتعاش غیر خطی فرکانس- دامنه و تاثیر میرایی و سرعت بارگذاری بر پاسخ های دینامیکی غیر خطی پوسته های استوانه ای مدرج تابعی، بررسی شده است. همچنین فرکانس های طبیعی، بار های کمانش استاتیکی و دینامیکی غیرخطی نیز محاسبه شده است.
    کلید واژگان: آنالیز دینامیکی غیرخطی, پوسته استوانه ای تقویت شده, کمانش, بستر الاستیک, مواد تابعی}
    Alireza Shaterzadeh, Kamran Foroutan
    The eccentrically stiffened cylindrical shells are one of the most important structures in aerospace industries. In this paper, semi-analytical method for eccentrically stiffened functionally graded (FG) cylindrical shells under external pressure and surrounded by an elastic medium is presented. The proposed model is based on Winkler and Pasternak elastic foundation parameters. According to the Von Karman nonlinear equations and the classical plate theory (CPT) of shells, strain displacement relations are obtained. The smeared stiffeners technique and Galerkin method, used for solving nonlinear dynamic problem. With considering three terms approximation for the deflection shape, the frequency-amplitude relation for non-linear vibrations obtained. The nonlinear dynamic response is obtained from fourth order Runge-Kutta method. The nonlinear dynamic buckling behavior of stiffened FGM shells is investigated based on the Budiansky-Roth criterion. The effect of parameters such as eccentrically stiffened, elastic foundation and excitation force on the frequency-amplitude curve of the nonlinear vibrations and parameters such as damping and loading speed on the nonlinear dynamic response of the FGM cylindrical shells have been investigated. The natural frequency, static and dynamic buckling load are analyzed, too.
    Keywords: Nonlinear dynamic analysis, Stiffened cylindrical shell, Buckling, Elastic foundation, FGM}
  • مهدی محمدی مهر *، سجاد علی میرزایی
    در این پژوهش، تحلیل کمانش غیرخطی نانوتیرکامپوزیتی مدرج تابعی تقویت شده با توزیع های مختلف نانو لوله نیترید-بور براساس تئوری الاستیسیته غیرمحلی به روش اجزاء محدود بررسی می شود. نانوتیرکامپوزیتی تحت بارگذاری های الکتروترمومکانیکی و نقص هندسی اولیه درنظر گرفته می شود. نانولوله های نیترید- بور در راستای ضخامت تیر به صورت یکنواخت و مدرج تابعی با چیدمان کاهشی- افزایشی توزیع شده اند و از مدل مخلوط توسعه یافته، برای تخمین خواص نانوتیر کامپوزیتی استفاده شده است. محیط الاستیک اطراف نانوتیر کامپوزیتی هوشمند به صورت بستر الاستیک مدل سازی شده است. معادلات حاکم با استفاده از روش انرژی و تئوری غیرموضعی الاستیسیته استخراج شده و بار کمانش بحرانی برای نانوتیر کامپوزیتی با شرایط مرزی مختلف شامل دو طرف تکیه گاه ساده یا دو طرف تکیه گاه گیردار به روش اجزاء محدود به دست می آیند. نتایج نشان می دهد با افزایش پارامتر نقص هندسی، سفتی نانوتیر کامپوزیتی افزایش یافته، درنتیجه پایداری سازه افزایش می یابد. استحکام چیدمان کاهشی- افزایشی، بیشتر از توزیع یکنواخت است. همچنین با اعمال پارامترهای میدان الکتریکی و بستر الاستیک بار کمانش بحرانی نانوتیر کامپوزیتی افزایش می یابد.
    کلید واژگان: تحلیل غیرخطی کمانش, نقص هندسی اولیه, توزیع های مختلف نانولوله نیترید- بور, بستر الاستیک, تئوری غیرمحلی الاستیسیته, روش اجزاء محدود}
    M. Mohammadimehr *, S. Alimirzaei
    In this research, the nonlinear buckling analysis of Functionally Graded (FG) nano-composite beam reinforced by various distributions of Boron Nitrid Nanotube (BNNT) is investigated under electro-thermodynamical loading with considering initial geometrical imperfection. The analysis is performed based on nonlocal elasticity theory and using the Finite Element Method (FEM). Various distributions of BNNT along the beam’s thickness are considered as uniform and decreasing-increasing functionally graded; and the extended mixture model is used to estimate the properties of nano-composite beam. The elastic medium around the smart nano-composite beam is modeled as elastic foundation. The governing equations of equilibrium are derived using energy method and nonlocal elasticity theory; and the critical buckling load is obtained for various boundary conditions such as simply-simply supported (S-S) and clamped-clamped (C-C) using the FEM. The results indicate that with an increase in the geometrical imperfection parameter, the stiffness of nano-composite beam increases and consequently the stability of the system increases. The effect of FG-X distribution type is more than uniform distributions. Also, the critical buckling load of nano-composite beam increases with an increase in the electric field and elastic foundation.
    Keywords: Nonlinear buckling analysis, Initial geometrical imperfection, Various distributions of BNNTs, Elastic foundation, Nonlocal elasticity theory, Finite element method}
  • سارا کرمیان، علیرضا شاطرزاده *
    حل تحلیلی و عددی پنل های تقویت شده در صنعت گامی موثر در جهت طراحی این گونه سازه ها می باشد. در این مقاله یک روش تحلیلی به منظور بررسی پایداری غیرخطی پنل های استوانه ای نازک تقویت شده مدرج تابعی بر بستر الاستیک، تحت بارگذاری های هیگروترمومکانیکی ارائه شده است. تقویت کننده ها مایل در نظر گرفته شده اند. پنل دارای نقص هندسی اولیه می باشد. خصوصیات مواد وابسته به دما بوده و در راستای ضخامت، بر اساس قانون توزیع توانی ساده در نظر گرفته شده است. بستر الاستیک بر اساس مدل پیشنهادی وینکلر و پاسترناک فرض شده است. روابط حاکم بر اساس تکنیک تقویت کننده های تکه ای لخنیتسکی و تئوری کلاسیک پوسته ها و با توجه به الگوی غیرخطی فن کارمن-دانل، استخراج شده است. روابط صریح منحنی خیز-فشار برای پنل های استوانه ای مدرج تابعی با استفاده از تابع تنش و روش گالرکین به دست آمده است. تاثیر زاویه تقویت کننده ، پارامتر های متفاوت ابعادی، شاخص کسر حجمی، نقص هندسی اولیه، سفتی بستر الاستیک و درصد رطوبت بر پس کمانش پنل مدرج تابعی، بررسی شده است. در بارگذاری ترمو-مکانیکی تاثیر وجود گرادیان دما در ضخامت پنل و تاثیر شرایط مرزی مختلف نیز بررسی شده است. نتایج حاصل با سایر مراجع مورد راستی-آزمایی قرار گرفته است.
    کلید واژگان: پنل استوانه ای, مواد مدرج تابعی, پس کمانش, تقویت کننده مایل, بستر الاستیک}
    Sara Karamian, Alireza Shaterzadeh *
    Exact and numerical solution of eccentrically stiffened panels in the industry is a major step forward in the design of these structures. This paper presents an analytical approach to investigate the nonlinear stability analysis of eccentrically stiffened thin FG cylindrical panels on elastic foundations subjected to hygro-thermo-mechanical loads. The stiffeners are assumed to be spiral-type. The panel has the initial geometrical imperfection. The material properties are assumed to be temperature-dependent and graded in the thickness direction according to a simple power law distribution. The elastic foundation is considered based on Winkler and Pasternak proposed model. Governing equations are derived basing on the Lekhnitsky smeared stiffeners technique and classical shell theory incorporating Von Karman-Donnell geometrical type nonlinearity. Explicit relations of load–deflection curves for FG cylindrical panels are determined by applying stress function and Galerkin method. The effects of angel of stiffener, different dimensional parameters, volume fraction index, initial geometrical imperfection, the stiffness of elastic foundation and moisture concentration on the postbuckling of FG panel are investigated. Also effects of temperature gradient through the thickness and effects of different boundary conditions are investigated for thermo-mechanical loading. The obtained results are validated by comparing with those in the literature.
  • مجید قدیری *، حامد صفرپور
    هدف از این پژوهش بررسی رفتار ارتعاشی یک نانو پوسته استوانه ای مدرج تابعی بر اساس تئوری تنش کوپل اصلاح شده می باشد. همچنین در اطراف این نانوپوسته بستر الاستیک پاسترناک در نظر گرفته شده است که در این مدل علاوه بر ثابت فنری نوع وینکلر، ثابت برشی نیز لحاظ شده است. علاوه بر این شرایط مرزی نانوپوسته در دو انتها به صورت تکیه گاه ساده فرض شده است. نانو پوسته استوانه ای درجه بندی شده تابعی، از ترکیب آلومینیوم-سرامیک ساخته شده است که کسر حجمی هر جزء و در نتیجه خصوصیات مکانیکی نانو پوسته استوانه ای بر مبنای قانون ساده توانی در راستای ضخامت تغییر می کند. معادلات حاکم بر حرکت و شرایط مرزی بر اساس تئوری برشی مرتبه اول و با استفاده از اصل هامیلتون، استخراج می شوند. روش حل نویر برای پیش بینی فرکانس های طبیعی نانو پوسته درجه بندی شده تابعی استفاده می شود. در نهایت تاثیر پارامترهایی مانند مقیاس طول ماده، شماره مد های فرکانسی محیطی، نسبت طول به شعاع پوسته استوانه ای، ضریب تصحیح برشی، شاخص توانی نسبت حجمی(N) و ضرایب بستر الاستیک وینکلر و پاسترناک بر فرکانس طبیعی نانو پوسته مدرج تابعی بحث خواهد شد. نوآوری این پژوهش در نظر گرفتن بستر الاستیک بر نانو پوسته استوانه ای مدرج تابعی با اعمال تئوری تنش کوپل اصلاح شده می باشد. تطابق بسیار خوب نتایج به دست آمده از شبیه سازی دینامیک مولکولی توسط پژوهشگران قبلی با نتایج پژوهش حاضر، بیانگر اهمیت این پژوهش است.
    کلید واژگان: نانو پوسته استوانه ای, نظریه تنش کوپل اصلاح شده, ماده مدرج تابعی, بستر الاستیک}
    M. Ghadiri*, H. Safarpour
    In this article, free vibration analysis of functionally graded cylindrical nanoshell on the basis of the modified couple stress theory is investigated. The nanoshell is embedded in an elastic Pasternak medium, which is obtained by adding a shear layer to the Winkler model. In addition, the boundary conditions at two ends of cylindrical nanoshell are simply supported. It is assumed that the functionally graded cylindrical nanoshell, is made of aluminum and ceramic, follows the volume fraction definition and law of mixtures, and its properties change as a power function through its thickness. Governing equations and boundary conditions are obtained by applying the Hamilton’s principle and are based on first-order shear deformation. Navier solution is used for predicting the natural frequencies of functionally graded cylindrical nanoshell. Finally, the effect of parameters such as material length scale, circumferential wave number, the length to radius ratio, shear correction factor, power low index and elastic foundation coefficients of Winkler and Pasternak on natural frequency of functionally graded cylindrical nanoshell are identified. The results show, there is a very good agreement between the results of molecular dynamics simulations by previous researchers with the results of this study.
    Keywords: Cylindrical nanoshell, Modified couple stress theory, Hamilton's principle, Functionally graded material, Elastic foundation}
  • محمد شرعیات *، حسین وحدانی فر، محمد دهقانی، میلاد اسفندیار
    در مقاله کنونی، به بررسی کمانش ورق مستطیلی چندلایه ساخته شده از مواد مرکب دارای دو سوراخ دایره ای طولی یا عرضی، مستقر بر روی بستر الاستیک ونکلر -پسترناک، پرداخته شده است. در این راستا، از تئوری کلاسک ورق، روابط کرنش-جابجایی فن کارمن، روش های گلرکین و انرژی و تبدیل مسئله به مسئله مقادیر ویژه استفاده شده است. بار کمانش برای موقعیت های مختلف نسبی سوراخ های ورق در بارگذاری های لبه ای موضعی: متمرکز، یکنواخت و سینوسی، برای دو نوع شرط لبه ای جابجا شونده ساده و گیردار تعیین شده است.
    کلید واژگان: بار پاره ای, ورق کامپوزیتی سوراخ دار, بستر الاستیک, روش نیمه تحلیلی, روش انرژی}
    Mohammad Shariyat *, Hossein Vahdani Far, Mohammad Dehghani, Milad Esfandiyar
    In the present paper, buckling of multi-layer rectangular orthotropic composite plates with two longitudinal or transverse in-plane circular cutouts, on Winkler-Pasternak elastic foundation, is investigated. The analysis is accomplished through two steps. First, the in-plane pre-buckling stress components induced by the partial edge loads are determined and in the second stage, the Galerkin method is employed to develop the governing equations of the buckling. In this regard, the classical theory of plates, von Karman strain-displacement equations, Galerkin and energy approaches, and reduction of the problem to an eigenvalue problem are used. The buckling load is determined based on various relative locations of the cutouts and the: (1) uniform partial, (2) sinusoidal partial, and (3) concentrated edge loads, for the movable simply supported and clamped edge conditions. Furthermore, influence of the elastic foundation of the composite plate is investigated for different concentrated and partial loads. Results reveal that buckling of plates with holes or cutouts is dependent on opposite factors and may occur in local or global forms and the elastic foundation has pronounced effects of on the buckling load. This effect is more noticeable when the partial load is distributed on a larger length of the edge.
    Keywords: Partial load, Composite plate with cutout, Elastic foundation, Semi-analytical method, Energy method}
  • مهدی محمدی مهر، سعید شاهدی
    در این مقاله تحلیل کمانش غیرخطی نانو تیر تیموشنکو غیر محلی نیترید بور بر بستر الاستیک با استفاده از تئوری تنش کوپل اصلاح شده براساس مدل الاستیسیته غیرمحلی ارینگن و تئوری غیرخطی هندسی ون کارمن مورد بررسی قرار می گیرد. معادلات حاکمه حرکت و شرایط مرزی با استفاده از اصل همیلتون بدست می آیند. به منظور حل معادلات غیرخطی حاکمه با روش تکرار مستقیم و به منظور جداسازی معادلات، از روش مربع سازی دیفرانسیلی استفاده می شود تا بتوان مقدار بار کمانش بحرانی را برای شرایط مرزی دوسرمفصل و یکسرگیردار-یکسرمفصل بدست آورد. نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج بدست آمده توسط مورمو و همکاران مقایسه شده که تطابق بسیار خوبی بین آنها برقرار است. در نهایت تاثیر پارامترهایی همچون پارامتر غیرمحلی ارینگن، ضریب لاغرشدگی نانوتیر، ثابت فنری وینکلر، ثابت برشی پاسترناک، اثرات میدان الکتریکی، تغییرات دمایی و مقیاس طولی ماده روی مقدار بار کمانش بحرانی نانوتیر تیموشنکو غیر محلی مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که با افزایش پارامترهای غیر محلی ارینگن، ضریب لاغرشدگی، میدان الکتریکی و تغییرات دمایی، مقدار بار کمانش بحرانی کاهش می یابد و از طرفی دیگر مقدار بار کمانش بحرانی با افزایش ثابت فنری وینکلر، مدول برشی پاسترناک و پارامتر مقیاس طولی ماده افزایش پیدا می کند. لازم به ذکر است که میزان و نرخ کاهش و یا افزایش پارامترهای مذکور بسته به شرایط مرزی دوسر نانوتیر متفاوت است. ضمنا در تمامی موارد مورد مطالعه، مقدار بار کمانش بحرانی برای تیر دوسرمفصل کمتر از تیر یکسرگیردار-یکسرمفصل است.
    کلید واژگان: تحلیل کمانش غیر خطی, نانو تیر تیموشنکو غیرمحلی نیترید بور, روش مربع سازی دیفرانسیلی, تئوری تنش کوپل اصلاح شده, بستر الاستیک}
    M. Mohammadimehr, S. Shahedi
    In this article, nonlinear buckling analysis of nonlocal boron nitride Timoshenko nano beam on elastic foundation based on Modified couple stress theory, nonlocal elasticity Eringen’s model, and Von karman nonlinear geometry theory are investigated. The governing equation of motion and boundary conditions based on Hamilton’s principle are obtained. To solve the governing equation of motion, the differential quadrature method (DQM) is used to obtain the critical buckling load for two edges simply supported
    (S-S) and simply supported-clamped (S-C) boundary conditions. The results of this research are compared with the obtained results by Murmu et al. that there is a good agreement between them. Finally, the effects of various parameters such as nonlocal Eringen’s parameter, slenderness ratio of nano beam, elastic foundation constants, electric field, temperature changes and material length scale parameter on the nonlocal critical buckling load of Timoshenko nano beam are illustrated. The results show that with increasing nonlocal parameter, slenderness ratio, electric field, and temperature changes, the critical buckling load decreases, while this results vice versa for elastic foundation constants and material length scale parameter. The critical buckling load for S-S boundary condition is lower than that of for S-C boundary condition.
    Keywords: Nonlinear buckling analysis, Boron nitride nonlocal Timoshenk nano beam, DQM, Modified couple stress theory, elastic foundation}
  • مهدی محمدی مهر، سید محمد اخوان علوی، سید وحید اخروی
    کمانش و ارتعاشات پنل استونه ای تقویت شده با توزیع های مختلف نانو لوله های کربنی برای دو حالت یکنواخت و مدرج تابعی مورد بررسی قرار می گیرد. معادلات دیفرانسیل حاکم بر پنل استوانه ای بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول با استفاده از روش انرژی به دست می آید. همچنین از قانون اختلاط، برای تعیین خواص پوسته استوانه ای استفاده می شود. می توان نتیجه گرفت که با انتخاب مناسب توزیع نانو لوله کربنی و کسر حجمی سفتی سازه افزایش یافته و در نتیجه بار کمانش بحرانی و فرکانسهای طبیعی پنل استوانه ای افزایش می یابد. لذا این نکته در طراحی بهینه سازه ها در مقیاس نانو حائز اهمیت می باشد.
    کلید واژگان: تحلیل کمانش و ارتعاشات آزاد, پنل استوانه ای, توزیع های مختلف نانو لوله کربنی, بستر الاستیک}
    Mehdi Mohammadi Mehr, Seyed Mohammad Akhavan Alavi, Seyed Vahid Okhravi
    In this paper, buckling and free vibration analysis of cylindrical panel reinforced by various distributions of carbon nanotubes (CNTs) on elastic foundation for two cases including uniform distributed (UD) and functionally graded (FG) is studied. Based on the first order shear deformation theory (FSDT), the equilibrium equations of cylindrical panel reinforced by CNTs are derived using energy method and Hamilton’s principle. Then, using Navier’s type solution, the governing equations of equilibrium for cylindrical panel reinforced by various distributions of CNTs are solved. Using the mixture rule, the material properties of cylindrical panel reinforced by CNTs are estimated. In this study, the effects of volume fraction, various distributions of CNTs, elastic foundation parameters on the critical buckling load and natural frequency of cylindrical panel reinforced with CNTs are investigated. The obtained results of this research indicate that the trend of increasing natural frequency leads to increase in the percentage of CNTs and elastic modulus parameters which the maximum natural frequency occurs for FG-X case. Also increasing the percentage of CNTs and elastic modulus parameters leads to increase the critical buckling load which the maximum and minimum values of this load take place for FG-X and FG-O, respectively. On the other hands, it can conclude that with suitable selecting of CNTs distributions and volume fraction, the stiffness of structures increases and then the critical buckling load and natural frequencies enhance. Thus this point is noticeable to design the optimum of structures at nanoscale.
    Keywords: Buckling, free vibration analysis, Cylindrical panel, Various distributions of CNTs, Elastic foundation}
  • علیرضا نداف اسکویی، هادی محمدی هویه، وحید علایی، خداداد واحدی
    در این مقاله، کمانش نامتقارن ورق دایروی ساخته شده از مواد هدفمند، با خواص وابسته به دما که تحت تاثیر فشار شعاعی و دمای یکنواخت قرار دارد ، مورد بررسی قرار گرفته است. این ورق بر روی محیط الاستیک تعبیه شده است که این محیط توسط دو مدل وینکلر و پاسترناک شبیه سازی شده اند. کلیه ی خواص مکانیکی ماده، بصورت غیرخطی با دما تغییر می نمایند. معادله تعادل سیستم با استفاده از نظریه ی کلاسیک ، فرضیه ی غیرخطی فون-کارمن و اصل تغییرمکان مجازی دست آمده است. وجود شاخه های کمانش تخمین زده شده است و معادلات پایداری توسط معیار تعادل در مجاورت به دست آمده است. در ادامه معادلات پایداری توسط پارامترهای بدون بعد بی بعدسازی شده و توسط یک روش تحلیلی حل گردیده اند. تاثیر پارامترهایی از جمله ضرایب بستر الاستیک بر بار بحرانی کمانش ورق دایروی هدفمند، نسبت ضخامت ورق به شعاع خارجی و شاخص تابع توانی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از پژوهش حاضر با نتایج سایر مراجع مورد راستی آزمایی قرار گرفته و مطابقت بین آنها رضایت بخش است. نتایج این پژوهش نشان می دهند که افزایش دما باعث کاهش مدول یانگ و سفتی ماده هدفمند و در نتیجه کاهش بار بحرانی کمانش می شود. همچنین مشاهده می شود که افزایش ضرایب بستر الاستیک وینکلر و پسترناک باعث افزایش بار بحرانی کمانش می شود.
    کلید واژگان: ورق دایروی, کمانش نامتقارن, مواد هدفمند, خواص وابسته به دما, بستر الاستیک}
    Alireza Naddaf Oskouee, Hadi Mohammadi Hoveyeh, Vahid Alaee, K. Vahedi
    In this paper, Asymmetric buckling analysis of functionally graded (FG) Circular plates with temperature dependent property that subjected to the uniform radial compression and thermal loading is investigated. This plate is on an elastic medium that simulated by Winkler and Pasternak foundation. Mechanical properties of the plate are assumed to vary nonlinearly by temperature change. The equilibrium equations are obtained using the classical plate theory (CPT), Von Karman geometric nonlinearity and virtual displacement method. Existence of bifurcation buckling is examined and stability equations are obtained by means of the adjacent equilibrium criterion. The effects of elastic foundation coefficient, thickness to radius, power law index, and temperature-dependency of the material properties on critical buckling load of FG plates are presented. The results of the present work have been compared with the results of other investigator and the results of the comparison are very good. It is found that by increasing temperature, critical buckling load decreases. It is also concluded that the critical buckling load of (FG) Circular plates increases with an increase in the Winkler and Pasternak constants of elastic foundation.
    Keywords: Circular plates, Asymmetric buckling, Functionally graded materials, Temperature, dependency, Elastic foundation}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال