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 « plates » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «plates» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Thanh Chau Dinh *, Nhat Le Tran

    In this paper, a new 8-node solid-shell finite element is proposed. The transverse shear strains and transverse normal strains of the element are separately interpolated and related to the C0-displacement approximation at tying points to overcome the shear- and trapezoidal-locking phenomena. From the bending strain approximation suggested for degenerated shell elements, the assumed bending strains for the solid-shell element are firstly established. The membrane strains of the element are smoothed on domains defined by dividing the middle surface's element into 1, 2, 3 or 4 sub-cells in accordance with the cell-based strain smoothing (CS) technique. The formulations of the membrane stiffness matrices are explicitly integrated on the boundary lines of the smoothing sub-cells. The proposed CSn-Q8 element, in which n is the number of smoothing sub-cells, is verified through static analysis of several benchmark plate and shell problems. Numerical results show the improved performance of the CSn-Q8 element in comparison with other references.

    Keywords: plates, shells, 8-node solid-shell element, assumed bending strains, cell-based smoothed membrane strains‎}
  • Lizbeth Cuba, RA Arciniega, J.L. MANTARI*
    The present study introduces a generalized 2-unknown’s higher order shear deformation theory (HSDT) for isotropic and orthotropic plates. The well-known Shimpi’s two-unknown's HSDT is reproduced as a special case. Reddy’s shear strain shape function (SSSF) is also adapted to the present generalized theory. The results show that both Shimpi and the adapted Reddy’ HSDT are essentially the same, i.e., both present the same static results. This is due to the fact that both theories use polynomial SSSFs. This study presents a new optimized cotangential SSSF. The generalized governing equation obtained from the principle of virtual displacement is solved via the Navier closed-form solution. Results show that transverse shear stresses can be improved substantially when non-polynomial SSSFs are utilized. Finally, this theory is attractive and has the potential to study other mechanical problems such as bending in nanoplates due to its reduced number of unknown’s variables.
    Keywords: Layered structures, Plates, Elasticity, Analytical modeling}
  • سجاد نیکویی، بهروز حسنی *
    در این مقاله روش عددی جدیدی بر اساس تحلیل ایزوژئومتریک برای تحلیل های استاتیکی و ارتعاش آزاد ورق های کامپوزیتی چندلایه پوشیده شده با مواد هوشمند پیزوالکتریک با استفاده از نظریه رایزنر- میندلین ارائه شده و دقت و کارایی آن مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از تحلیل ایزوژئومتریک ساده سازی طراحی هندسه و تحلیل مهندسی به کمک کامپیوتر با استفاده از توابعی است که به توصیف هندسه و در عین حال مجهولات می پردازند. در اینجا از روش ایزوژئومتریک با توابع پایه غیریکنواخت کسری بی- اسپلاین (نربز) از مرتبه های دو، سه و چهار برای تعریف هندسه مسئله و نیز تقریب زدن متغیرهای مجهول بهره جسته ایم. با توجه به استفاده از نظریه تغییر شکل برشی مرتبه اول رایزنر– میندلین برای میدان جابه جایی، پیوستگی C0 در اینجا کافی می باشد که توابع پایه نربز این پیوستگی را تامین می نمایند. همچنین فرض شده است که پتانسیل الکتریکی لایه های پیزوالکتریک در راستای ضخامت به صورت خطی تغییر کنند. برای کاهش تاثیر پدیده قفل شدگی برشی در روابط سختی از روش بهبود پایداری استفاده شده است. از آنجا که بررسی کارایی و دقت روش ایزوژئومتریک در حل ورق های چندلایه کامپوزیتی پیزوالکتریک جزوه اهداف اصلی این مقاله است، مثال های متعدد عددی آورده شده و با سایر منابع موجود مقایسه گردیده است. نتایج بدست آمده موید دقت مطلوب و کارایی روش پیشنهادی است.
    کلید واژگان: تحلیل ایزوژئومتریک, ورق ها, کامپوزیت, پیزوالکتریک}
    Sajjad Nikoei, Behrooz Hassani *
    This paper presents an isogeometric analysis approach for static and free vibration analysis of laminated composite plates covered with piezoelectric layers using the Reissner-Mindlin theory. Isogeometric analysis (IGA) aims at simplifying the Computer Aided Design (CAD) and Computer Aided Engineering (CAE) by using the functions describe the geometry (CAD) and the unknown fields (Analysis). The isogeometric approach has here been employed that utilizes the Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) of quadratic, cubic and quartic orders to approximate the variables defining geometry as well as the unknown functions. Using the Reissner-Mindlin first order shear deformation theory requires the C0-continuity of generalized displacements and the NURBS basis functions are well suited for this purpose. The electric potential is assumed to vary linearly through the thickness for each piezoelectric sublayer. To alleviate the shear locking problem, a stabilization technique is employed in the stiffness formulation. Since study of the performance and accuracy of IGA in solving laminated composite plates is one of the main objectives of this article. Several numerical examples are presented and compared with those available in the literature. The obtained results indicate desirable accuracy and efficiency of the proposed approach.
    Keywords: Isogeometric analysis, Plates, Composite, Piezoelectric}
  • محسن بختیاری شهری، حمید معین فرد، مجید معاونیان
    میکروصفحه های دایره ای با توجه به هندسه ی خاصی که دارند، در سیستم های میکروالکترومکانیکی مانند میکروپمپ ها و مبدل های فراصوتی، مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از مهم ترین مشکل های کار با میکرومحرک های الکترواستاتیک، وقوع پدیده ی ناپایداری کششی است که مانع از ایجاد جابجایی های بزرگ می شود. با طراحی کنترل کننده ی مناسب، می توان میکرومحرک را در موقعیت های فراتر از ناپایداری کششی نیز پایدار کرد. در این پژوهش، کنترل موقعیت میکرومحرک الکترواستاتیکی تشکیل شده از دو صفحه ی دایره ای با تکیه گاه گیردار، مورد نظر است. این کار با هدف افزایش بازه ی حرکتی میکرومحرک و تسریع در اجرای فرمان، انجام می شود. با توجه به عدم قطعیت مقادیر پارامترهای مسئله و به منظور در نظر گرفتن خطای مدل سازی، از کنترل کننده ی فازی استفاده شده است. ابتدا با فرض غالب بودن مود اول ارتعاشات و با استفاده از روش لاگرانژ، معادله ی حاکم بر ارتعاشات صفحه ها به دست آمده است. با استفاده از شبیه سازی های استاتیکی و دینامیکی مسئله، پایگاه قواعد فازی نوشته شده است. به منظور تسریع در اجرای فرمان کنترلی، ضرایب کنترل کننده ی فازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک، بهینه شده اند. در انتها، با تکرار فرایند بهینه سازی برای موقعیت های مختلف میکرومحرک، رابطه ای برای بیشینه ی ولتاژ اعمال شده برحسب موقعیت موردنظر، به دست آمده است. عملکرد کنترل کننده ی فازی به همراه رابطه ی به دست آمده، هنگام اجرای فرمان های پله، پله ی چندگانه و چیرپ ترسیم شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که اهداف پژوهش به خوبی برآورده شده اند.
    کلید واژگان: جفت میکروصفحه ی دایره ای, پایدارسازی ورای ناپایداری کششی, کنترل فازی, بهینه سازی, محرک الکترواستاتیکی}
    Mohsen Bakhtiari Shahri, Hamid Moeenfard, Majid Moavenian
    Circular micro-plates are used in microelectromechanical systems (MEMS) such as micro-pumps and ultrasonic transducers due to their special geometry. One of the most important problems with electrostatic micro-actuators is pull-in instability which prevents large displacements. Stabilization in beyond pull-in displacements can be attained using an appropriate controller. This paper presents a position control problem for an electrostatic micro-actuator consisting two circular clamped micro-plates to enhance the stroke and speed up the input commands. To consider the modeling error and geometric uncertainties, a fuzzy controller is applied. First, the equation of the plates vibration is derived using Lagrange equation with single mode assumption. Fuzzy rule-base is constructed according to static and dynamic simulations. Genetic algorithm is utilized for finding the optimum parameters of the controller to accelerate accomplishing the commands. Finally, the maximum voltage of the plates is fitted with a function using the optimization results for full range gap commands. The performance of the fuzzy controller along with this function is depicted applying step, multiple step and chirp commands. The obtained results show that the objective has been met well.
    Keywords: Double Circular Micro, plates, Beyond Pull, in Stabilization, Fuzzy Control, optimization, Electrostatic Actuator}
  • امیر رضا عسکری، مسعود طهانی
    میکروحسگرهای تشدیدی صفحه ای مستطیلی شکل از فرکانس تشدید میکروصفحات گیردار خیز برداشته در اثر اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی برای حس کردن استفاده می کنند. هدف پژوهش حاضر تحلیل ارتعاشات آزاد این سیستم ها به منظور بدست آوردن فرکانس تشدید آن هاست. بدین منظور تئوری بهبود یافته تنش کوپل به همراه مدل صفحه ی کیرشهف در نظر گرفته می شود و معادله حرکت وابسته به بعد که اثرات تنش های پسماند محوری و نیروی گسترده و غیرخطی الکترواستاتیک را در نظر می گیرد، با استفاده از اصل همیلتون استخراج می گردد. کوچکترین فرکانس سیستم نیز بعنوان فرکانس تشدید این میکروصفحات با استفاده از مدل کاهش مرتبه داده شده ی تک مدی گالرکین استخراج می گردد. نتایج حاکی از آن است که فرکانس پایه ی سیستم با افزایش اختلاف پتانسیل اعمال شده به آن کاهش پیدا می کند و هنگامی که اختلاف پتانسیل ورودی به ولتاژ کشیدگی سیستم برسد، صفر می شود. یافته های پژوهش پیش رو با نتایج موجود در ادبیات مقایسه و صحه گذاری می شوند و تطابق بسیار خوبی بین آن ها مشاهد می شود. همچنین دیده می شود که استفاده از تئوری بهبود یافته تنش کوپل در تحلیل ناپایداری کشیدگی میکروصفحات گیردار مستطیلی، می تواند شکاف موجود بین نتایج تئوری کلاسیک و مشاهدات آزمایشگاهی را حذف نماید. بعلاوه مشاهده می گردد که به حساب آوردن اثرات اندازه در تحلیل ارتعاشات آزاد میکروصفحات خیز برداشته در اثر اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی از میکروصفحات تخت ضروری تر است.
    کلید واژگان: سیستم های میکروالکترومکانیکی, صفحات مستطیلی گیردار, مدل کاهش مرتبه داده شده, فرکانس پایه, ولتاژ کشیدگی}
    Amir R. Askari, Masoud Tahani
    Rrectangular plates-based resonant micro-sensors utilize the resonance frequency of electrically pre-deformed clamped micro-plates for sensing. Free vibration analysis of such systems in order to find their resonance frequency is the objective of present paper. For this aim، the modified couple stress theory (MCST) together with the Kirchhoff plate model is considered and the size-dependent equation of motion which accounts for the effect of axial residual stresses as well as the non-linear and distributed electrostatic force is derived using the Hamilton''s principle. The lowest frequency of the system as the resonance frequency of these micro-plates is extracted using a single mode Galerkin based reduced order model (ROM). It is found that the fundamental frequency of the system is decreased with an increase of applied voltage and becomes zero when the input voltage reaches the pull-in voltage of the system. The findings of present paper are compared and validated by available results in the literature and an excellent agreement between them is observed. Also it is found that using the MCST in pull-in analysis of clamped rectangular micro-plates can remove the existing gap between the results of classical theory (CT) and available empirical observations. Furthermore، it is observed that accounting for the size-effect on free vibration analysis of electrostatically pre-deformed micro-plates is more essential than flat ones.
    Keywords: MEMS, Clamped rectangular micro, plates, Reduced order model, Fundamental frequency, Pull, in voltage}
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