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 « halpin-tsai rule » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «halpin-tsai rule» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • سحر گودرزی هفشجانی، یاسر کیانی*
    در این مقاله، به بررسی ارتعاشات آزاد یک تیر کامپوزیتی پرداخته شده که دارای پیچش اولیه است به نحوی که یک انتهای تیر بدون پیچش و انتهای دیگر تیر دارای حداکثر زاویه پیچش می باشد. تیر در این تحقیق لایه ای بوده به نحوی که هر لایه با مقداری از صفحات گرافن تقویت شده است. لایه های مختلف مقادیر مختلفی تقویت کننده دارند که موجب ایجاد یک توزیع هدفمند خواهد شد. مدول الاستیسیته کامپوزیت با قانون هالپین-سای و دو خاصیت چگالی و ضریب پوآسون به کمک قانون ساده مخلوط ها محاسبه شده اند. برای مدلسازی تیر از تیوری تیر تیموشنکو استفاده شده است. توابع شکل به کار رفته در روش ریتز از نوع توابع چبیشف انتخاب شده است. با استفاده از روش ریتز و توابع چبیشف فرم ماترسی معادلات حاکم بر ارتعاشات آزاد حاصل شده و از حل این معادلات به شکل یک مساله مقدار ویژه، فرکانس های طبیعی تیر پیچیده شده به عنوان نتایج حاصل از این تحقیق به دست آمده اند. این نتایج در ابتدا با مراجع دیگر به شکل های مختلف صحت سنجی شده است. سپس تاثیر پارامترهای مختلف همچون تعداد لایه های کامپوزیت، شرایط مرزی، زاویه پیچش، نرخ زاویه پیچش، کسر حجمی گرافن و نحوه چیدمان آنها بر روی ارتعاشات آزاد تیر مورد نظر بررسی شده است. نتایج این تحقیق به خوبی نشان می دهد که بالا رفتن کسر حجمی گرافن باعث بالاتر رفتن فرکانس های طبیعی تیر می شود به طوری که بالاترین فرکانس ها مربوط به الگوی توزیع FG-X بوده و کمترین فرکانس های طبیعی در حالت FG-O مشاهده می شود. اثر زاویه پیچش نیز بر روی فرکانس طبیعی تیر به شماره فرکانس بستگی دارد به طوری که با بالا رفتن نرخ زاویه پیچش، فرکانس های تیر ممکن است کاهش یا افزایش پیدا کنند.
    کلید واژگان: تیر کامپوزیتی, تیر پیچیده شده, صفحات گرافن, رابطه هالپین-سای, روش ریتز, زاویه پیچش, توابع چبیشف}
    Sahar Goudarzi Hafshejani, Yaser Kiani *
    In this work, free vibrations of a composite beam is investigated. Considered composite beam is assumed with the presence of pre-twist. One of the beam is without twist while the other end of the beam has the maximum twist angle. Twist rate in the beam is assumed to be non-constant where a higher order polynomial variation of twist angle is assumed. Composite beam of this study is composed of a number of layers where each layer of the beam is reinforced with graphene platelets. Layers may have different amount of graphene which leads to the functionally graded composite laminated beam with pre-twist. Elasticity modulus of the beam is estimated by means of the Halpin-tsai rule while the mass density and Poisson's ratio are assumed using the simple rule of mixtures approach. Timoshenko beam theory is adopted to estimate the displacement field in the beam. Due to the present of twist, five degrees of freedom containing three displacements and two cross-section rotations are considered. Using the Hamilton principle and with the aid of the Ritz method, the equations of motion are discretized. Shape functions of the Ritz method are constructed by means of the Chebyshev polynomials. This set of functions are orthogonal and has high rate of convergency. Matrix representation of the governing equations is obtained using the Chebyshev-Ritz method. The governing equations of the free vibration motion are established and solved as an eigenvalue problem. Results of this study cover the case of free vibration of a graphene platelet reinforced composite laminated pre-twisted beam. At first results of this study are validated with the available data in the open literature and also the required number of shape functions in the Ritz method are estimated through the convergence studies. After that using parametric studies, the influences of different parameters such as number of layers of composite, boundary conditions, twist angle, twist rate, graphene weight fraction and their pattern are explored. Numerical results of this study show that by increasing the weight fraction of graphene platelets, natural frequencies of the beam are enhanced. Also through adoption of a proper pattern, the natural frequencies in the beam may be controlled. The effect of twist angle on the frequencies of the beam is shown. It is depicted that increasing the twist angle may increase/decrease the frequencies depending on the mode number.
    Keywords: Composite beam, Twisted Beam, Graphene Platelets, Halpin-Tsai Rule, Ritz method}
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