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 « length scale parameter » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «length scale parameter» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • علی بخششی، حسین مهبادی*

    پارامتر مقیاس طول به عنوان یک فاکتور اساسی نقش مهمی در تقریب مقادیر فرکانس طبیعی میکروساختارها ایفا می کند. در این پژوهش با استفاده از پارامترهای مقیاس طول دقیق که اخیرا توسط پژوهشگران در مقیاس آزمایشگاهی اندازه گیری شده است، فرکانس های طبیعی میکرو ورق های متخلخل محاسبه شده است. با توجه به اینکه ثابت فرض نمودن پارامتر مقیاس طول باعث انحراف مقادیر فرکانس طبیعی از مقدار دقیق آن می شود، در این تحقیق مقادیر پارامتر مقیاس طول، تابعی از جنس ماده و ضخامت ورق در نظر گرفته شده است. به منظور مدلسازی ساختار مختلخل ورق، از مدل های تخلخل پیشنهادی شامل مدل تخلخل یکنواخت، مدل تخلخل غیریکنواخت متقارن و مدل تخلخل غیریکنواخت نامتقارن استفاده شده است. میکرو ورق نازک در نظر گرفته شده و میدان جابجایی بر اساس فرضیات صفحات نازک در نظر گرفته شده است. برای تقریب رفتار ورق در ساختار میکرو، مدل غیرکلاسیک تنش کوپل اصلاح شده بکار گرفته شده است. توابع حدس به فرم چند جمله ای برای ارضا شرایط مرزی مختلف ارایه شده است. حل معادلات پس از محاسبه مقادیر انرژی سیستم به روش عددی رایلی-ریتز انجام گرفته است، و پس از بررسی صحت روند حل انجام شده به وسیله اعتبار سنجی نتایج با مراجع معتبر، تاثیر پارامترهای مختلف ورق در قالب جداول و منحنی بر فرکانس طبیعی سازه مورد ارزیابی قرار گرفته است.

    کلید واژگان: میکرو ورق مستطیلی متخلخل, تئوری تنش کوپل اصلاح شده, پارامتر مقیاس طول}
    Ali Bakhsheshy, Hossein Mahbadi *

    The length-scale parameter as a primary factor has an important role in approximation of natural frequencies of micro-structures. Applying the exact length scale parameters which are recently determined by researchers, natural frequencies of porous microstructures are determined. In view of the fact that assumption of constant length-scale parameter leads to deviation of natural frequencies from their exact value, this research applies a length scale parameter which is function of plate thickness and material. To model the porous structures of the plate, the proposed porous models including evenly porosity mode, unevenly symmetric porosity model, and unevenly asymmetric porosity model are employed. The micro-plate is assumed to be thin, and classical plate theory is applied to displacement field of the micro-plate. The modified stress couple theory is employed to approximate the behavior of the plate in micro-scale. The trial functions which satisfy the boundary conditions are taken as the polynomial form. Evaluating the energy values of the system, the Rayleigh-Ritz method is imposed to solve the governing equations of the system. Validated the solution procedure with data given in the literature search, effects of various parameters on natural frequency of the plate are studied in the form of tables and curves.

    Keywords: Porous Rectangular Microplate, Modified Couple Stress Theory, Length Scale Parameter}
  • بهزاد سعیدی، رامین وطن خواه*
    در این پژوهش فرکانس تشدید و حساسیت خمشی میکروتیر میکروسکوپ نیروی اتمی ساخته شده از مواد مندرج تابعی براساس تئوری تنش کوپل بهبودیافته مورد بررسی قرار می گیرد. تئوری تنش کوپل بهبودیافته شامل پارامتر مقیاس طولی مواد است، به طوری که اثر اندازه را در بررسی رفتار سیستم ها در نظر می گیرد. میکروتیر ساخته شده از مواد مندرج تابعی، ترکیبی از سرامیک و فلز بوده، به طوری که خواص آن با توان های مختلف از n در راستای ضخامت میکروتیر تغییر می کند. در این پژوهش، با توجه به انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل میکروتیر، معادلات حرکت و شرایط مرزی حاکم بر سیستم با درنظرگرفتن تئوری تیر اویلر- برنولی به کمک اصل همیلتون استخراج می شود. براساس نتایج به دست آمده مشخص می شود که با افزایش سختی تماسی، حساسیت خمشی میکروتیر، کاهش و فرکانس تشدید خمشی افزایش می یابد. از طرفی زمانی که ضخامت میکروتیر به پارامتر مقیاس طولی ماده نزدیک می شود، اختلاف بین تئوری تنش کوپل بهبودیافته و تئوری کلاسیک مکانیک محیط های پیوسته قابل ملاحظه خواهد بود. علاوه بر این، در سختی های تماسی پایین، افزایش توان n موجب کاهش حساسیت خمشی میکروتیر و در سختی تماسی بالا، افزایش توان n موجب افزایش حساسیت خمشی سیستم می شود. همچنین نتایج نشان می دهند که به ازای هر سختی تماسی، با افزایش کسر حجمی سرامیک، فرکانس تشدید خمشی میکروتیر افزایش می یابد.
    کلید واژگان: مواد مندرج تابعی, تئوری تنش کوپل بهبودیافته, پارامتر مقیاس طولی, میکروسکوپ نیروی اتمی}
    B. Saeedi, R. Vatankhah*
    In this article, the sensitivity and resonant frequency of the atomic force microscope made of functionally graded materials is investigated by couple stress theory (MCST). In MCST, the size effect of the system is taking into account by means of the material length scale parameter. is made of a mixture of metal and ceramic with properties varying through the thickness following a simple In this work, due to the kinematic energy and potential energy of , the governing equations of motion and corresponding boundary conditions are derived on the basis of Hamilton principle by considering Euler-Bernoulli beam theory. Based on the results, it is clear that when the contact stiffness increases, the sensitivity of the system decreases, and resonant frequency increases. Moreover, when the thickness comes approximately close to material length scale parameter, the difference between MCST and classical continuum mechanic becomes significant. Furthermore, in low contact stiffness, increasing the power reduces the sensitivity of , while in high contact stiffness, increasing the power  increases the sensitivity of the system. Results also show that at each value of contact stiffness, as ceramic volume fraction increases the resonant frequency will be increased, too.
    Keywords: Functionally Graded Materials, Modified Couple Stress Theory, Length Scale Parameter, Atomic Force Microscop}
  • سروش امیددزیانی، رمضانعلی جعفری تلوکلایی*، مریم عابدی، حامد افراسیاب
    در این مطالعه تحلیل ارتعاش هیدرواستاتیکی یک میکرو ورق ایزوتروپیک مستطیلی در تماس با سیال محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. تئوری تنش کوپل اصلاح شده بر مبنای فرضیات ورق کلاسیک (کرشهف) به منظور مدلسازی ریاضی مسئله بکار برده شده است. با استفاده از اصل همیلتون توسعه یافته، معادله دیفرانسیل حاکم بر حرکت و شرایط مرزی مربوطه استخراج شده است. سپس با استفاده از توابع مجاز، که الزاما شرایط مرزی هندسی مسئله را ارضا می نمایند، جابه جایی های عرضی ورق تقریب زده می شود. سیال غیر قابل تراکم، غیر لزج و غیر چرخشی فرض شده و تابع پتانسیل سرعت آن نیز با استفاده از شروط مرزی و سازگاری بدست خواهد آمد. در ادامه با کمک روش رایلی ریتز فرکانس های طبیعی میکرو ورق بدست می آید. به منظور اعتبار سنجی نتایج، فرکانس های طبیعی ماکرو ورق مستطیلی در تماس با سیال با نتایج موجود در پژوهش های گذشته مقایسه شده و تطابق بسیار خوبی مشاهده شده است. در نهایت با استفاده از نتایج بدست آمده، تاثیر پارامترهای مختلف نظیر نسبت ضخامت به پارامتر مقیاس طول، نسبت طول به عرض، نسبت طول به ضخامت ورق و نیز شرایط مرزی بر فرکانس های طبیعی به تفصیل بررسی شده است. مشاهده شده است که برای صفحه با ضخامت پایین، تفاوت بین فرکانس های طبیعی پیش بینی شده با تئوری کلاسیک و تئوری تنش کوپل اصلاح شده زیاد می باشد اما با افزایش ضخامت صفحه این تفاوت از بین می رود.
    کلید واژگان: ارتعاش آزاد, میکرو ورق مستطیلی, سیال, پارامتر مقیاس طول}
    Soroush Omiddezyani, Ramazan Ali Jafari Talookolaei *, Maryam Abedi, Hamed Afrasiab
    In this study, the hydrostatic vibration analysis of an isotropic rectangular microplate in partial contact with a bounded fluid is studied. Modified couple stress theory based on the Kirchhoff plate assumptions are used to mathematically model the problem. The extended Hamilton’s principle is employed to drive the governing differential equation of motion and the corresponding boundary conditions. The transverse displacement of the microplate is approximated by a set of admissible functions which must satisfy the geometric boundary conditions. The fluid is assumed to be incompressible, inviscid and irrotational and the fluid velocity potential is obtained using the boundary and compatibility conditions. Natural frequencies of the microplate are calculated using the Rayleigh-Ritz method. To validate the present results, the natural frequencies of an isotropic macroplate in contact with fluid are compared with the available data in the literature and very good agreements are observed. Finally using the numerical data, the effect of different parameters such as thickness to length scale parameter, aspect ratio, length to thickness ratio and boundary conditions on the natural frequencies of the microplate are discussed in detail. We have observed that the difference between the natural frequencies predicted using the classical theory and the one evaluated by the modified couple stress theory is significant when thickness of the microplate is small, but diminishes as thickness increases.
    Keywords: Free vibration, Rectangular Microplate, Fluid, Length Scale Parameter}
  • A. Fatahi, Vajari, A. Imam*
    This paper investigates the lateral vibration of single-layered graphene sheets based on a new theory called doublet mechanics with a length scale parameter. After a brief reviewing of doublet mechanics fundamentals, a sixth order partial differential equation that governs the lateral vibration of single-layered graphene sheets is derived. Using doublet mechanics, the relation between natural frequency and length scale parameter is obtained in the lateral mode of vibration for single-layered graphene. It is shown that length scale parameter plays a significant role in the lateral vibration behavior of single-layered graphene sheets. Such effect decreases the natural frequency compared to the predictions of the classical continuum mechanics models. However with increasing the length of the plate, the effect of scale parameter on the natural frequency decreases. For validating the results of this method, the results obtained herein are compared with the existing nonlocal and molecular dynamics results and good agreement with the latter is observed.
    Keywords: Doublet mechanics, Natural frequency, Length scale parameter, Lateral vibration, Single, layered graphene sheets}
  • سعید شعبانی نودهی، سید رضا فلاحتگر، رضا انصاری
    بهینه سازی توپولوژی سازه به دنبال دستیابی به بهترین چیدمان مواد در دامنه طراحی از پیش معین شده است. در این مقاله به بررسی تاثیر پارامترهای طراحی شامل پارامتر مقیاس طول و نرخ تکامل حجمی در روش بهبودیافته بهینه سازی تکاملی دوجهته سازه ها با دیدگاه حذف نرم مواد پرداخته می شود. هدف اصلی در این روش بیشینه کردن سفتی سازه در یک حجم معین از مواد با استفاده از تحلیل المان محدود است. در هر مرحله پس از تحلیل المان محدود، عدد حساسیت برای هر المان در بازه ی طراحی محاسبه شده و به عدد حساسیت گره ای تبدیل می شود. با طرح یک فیلتر و بکارگیری یک مقیاس طول، عدد حساسیت بهبودیافته ای برای هر المان تعریف می شود. از این عدد بعنوان معیاری برای ارزش گذاری هر المان در بازه طراحی، بررسی حذف و اضافه نمودن المان ها استفاده می شود. برای افزایش بیش تر همگرایی فرآیند بهینه-سازی، دقت عدد حساسیت المانی جدید با استفاده از اطلاعات مراحل پیشین بهبود می یابد. این روش مستقل از مش و همگراست و در توپولوژی های بهینه الگوی شطرنجی و جواب های محلی مشاهده نمی شود. با استفاده از سه نمونه ی طراحی، تیر یک سر گیردار، تیر کلاسیک و سازه نوع میشل، به بررسی عوامل تاثیرگذار بر طرح نهایی سازه پرداخته می شود. با تغییر پارامتر مقیاس طول طرح های مختلفی در سازه نهایی مشاهده می شود که تعداد مراحل همگرایی با افزایش این پارامتر بیشتر شده است. کاهش نرخ تکاملی حجمی نیز موجب ایجاد توپولوژی نهایی کاملا متفاوت و حتی نامتقارن شده و افزایش آن، طرح های حاصله نزدیک تر به توپولوژی نهایی ایجاد می کند.
    کلید واژگان: بهینه سازی تکاملی سازه, حذف نرم, پارامتر مقیاس طول, نرخ تکاملی}
    Saeed Shabani Nodehi, Seyed Reza Falahatgar, Reza Ansari
    Topology optimization of structure seeks to achieve the best material distribution in the Pre-determined design domain. In this paper, the effect of design parameters contains length scale parameter and evolutionary volume ratio in improved bi-directional evolutionary structural optimization method with soft kill approach is discussed. The main aim of this method is searching for the stiffest structure with a given volume of material using finite element method. At each iteration of finite element analysis, sensitivity number is calculated for each individual element in design domain and then converted to the nodal sensitivity number. With Filter Scheme and using length scale, an improved sensitivity numbers is defined. This number is used as a criterion for rating each element in design domain and determining the addition and elimination (remove) of elements. To increase the convergence of the optimization process, the accuracy of the new elemental sensitivity numbers is improved by considering the sensitivity history. This method is convergent and mesh-independent and there are no checkerboard pattern and local solutions in optimal topologies. Using three design samples, a cantilever and classical beam and Michell type structure, affecting factors will be discussed on the final design of the structure. Change of length scale parameter makes various schemes in final structures in which with increasing this parameter, more iteration is needed for convergent solution. Reducing evolutionary volume ratio forms different and even asymmetric topologies. Better final topologies are obtained with higher evolutionary volume ratios.
    Keywords: Evolutionary structural optimization, Soft kill, Length scale parameter, Evolutionary ratio}
  • قادر رضازاده، مرتضی صادقی، محمد فتحعلی لو
    رفتار وابسته به اندازه مواد موقعی بروز پیدا می کند که اندازه ضخامت یک سازه نزدیک به مقدار پارامتر مشخصه طولی ماده باشد. در چنین مواردی نادیده گرفتن این رفتار ممکن است به نتایج نادرستی منجر شود. در این مقاله اثر شدید وابستگی به اندازه روی رفتار استاتیکی و دینامیکی میکروتیرهای با تحریک الکترواستاتیک مطالعه شده است. نقاط تعادلی میکروتیرهای با جنس طلا و نیکل تعیین شده و نشان داده شده است که به ازاء یک ولتاژ استاتیکی داده شده، اختلاف قابل توجهی بین نقاط تعادلی به دست آمده با تئوری های کلاسیک و تنش کوپل اصلاح شده وجود دارد. از سوی دیگر نشان داده شده است که ولتاژهای پولین استاتیکی و دینامیکی محاسبه شده با تئوری تنش کوپل چندین برابر ولتاژهای به دست آمده با تئوری کلاسیک می باشند. برخی از محققین گذشته از تئوری کلاسیک استفاده نموده و برای پوشش اختلاف قابل توجه نتایج تجربی با تئوری، از مقدار قابل توجهی تنش پسماند کششی فرضی در مدل خود استفاده نموده اند. ولی نتایج این تحقیق نشان می دهد که با استفاده از تئوری تنش کوپل اختلاف نتایج تئوری و تجربی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
    کلید واژگان: میکروتیر, الکترواستاتیک, تنش کوپل, پولین, پارامتر مشخصه طولی}
    Ghader Rezazadeh, Morteza Sadeghi, Mohammad Fathalilou
    Size dependent behavior of materials appears for a structure when the characteristic size such as thickness or diameter is close to its internal length-scale parameter. In these cases, ignoring this behavior in modeling may leads to incorrect results. In this paper, strong effects of the size dependence on the static and dynamic behavior of the electrostatically actuated micro-beams have been studied. The equilibrium positions or fixed points of the gold and nickel micro-beams have been determined and shown that for a given DC voltage, there is a considerable difference between the fixed points gained using the classic beam theory and the modified couple stress theory. In addition, it has been shown that the static and dynamic pull-in voltages gained using the couple stress theory are several times higher than those gained using the classic beam theory. Some previous studies have applied the classic beam theory in their models and introduced a considerable hypothetical value of residual stress to match their experimental and incorrect theoretical results. It has been shown that using the modified couple stress theory decreases considerably the difference with the experimental results.
    Keywords: Microbeam, Electrostatic, Couple Stress, Pull, in, Length Scale Parameter}
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