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 مطالب مجلات
ردیف ۱۰-۱ از ۱۷۴۴۹۵ عنوان مطلب
|
  • Mustafa Arda *, Metin Aydogdu
    Dynamics of beams made of axially grading material has been analyzed in present work. Shear deformation and rotational inertia of the rectangular cross-sectional beam have been considered using Timoshenko-Ehrenfest beam model. Material properties of the beam have been assumed as a power-law function. Solution of the vibration problem of the axially functionally graded Timoshenko-Ehrenfest beam has been carried out with Ritz formulation. Present model has been validated with the previous literature works. Effects of power-law index parameter and grading material properties on the dynamics of axially functionally graded Timoshenko-Ehrenfest beam have been investigated. Transverse deflection and slope of the beam have been depicted in various cases. Present study can give useful results for designing of axially graded structural elements.
    Keywords: Timoshenko-Ehrenfest beam, Axially graded material, Ritz Method, Weak form
  • Şeref Doğuşcan Akbaş *
    This work presents forced vibration responses of a cantilever beam made of functionally graded material under a harmonic load. The material properties of beam vary along the axial direction. The kinematics of the beam are considered within Timoshenko beam theory. The governing equations of problem are derived by using the Lagrange procedure. In the solution of the problem the Ritz method is used and algebraic polynomials are used with the trivial functions for the Ritz method. In the solution of the forced vibration problem, the Newmark average acceleration method is used in the time history. In this study, free and forced vibration responses of the axially functionally graded beam are investigated in detail. In the numerical examples, the effects of material graduation, geometric and dynamic parameters on the free and forced vibration response of axially graded beam are investigated.
    Keywords: Axially Functionally Graded Material, Forced Vibration Analysis, Timoshenko Beams, Ritz method
  • Şeref Akbaş *
    The aim of this paper is to investigate geometrically nonlinear static analysis of axially functionally graded cantilever beam subjected to transversal non follower load. The considered problem is solved by finite element method with total Lagrangian kinematic approach. The material properties of the beam vary along the longitudinal direction according to the power law function. The finite element model of the beam is considered in the three dimensional continuum approximation for an eight-node quadratic element. The geometrically nonlinear problem is solved by Newton-Raphson iteration method. In the numerical results, the effects of the material distribution on the geometrically nonlinear static displacements of the axially functionally graded beam are investigated. Also, the differences between of material distributions are investigated in geometrically analysis.
    Keywords: Axially Functionally Graded Beams, Geometrically nonlinear Analysis, finite element method, Total Lagrangian
  • بهروز عسگریان، معصومه سلطانی*
    در تحقیق پیش رو، یک تکنیک عددی جدید جهت تحلیل پایداری ستون غیرمنشوری از جنس مواد مدرج تابعی ارائه گردیده است. خواص مواد در راستای ضخامت تیر ثابت در نظر گرفته شده است، درحالی که در راستای طولی به صورت پیوسته و تدریجی و طبق قانون توانی تغییر می کند. همچنین به علت تفاوت ناچیز ضریب پواسون مصالح سازنده تیر، مقدار آن در طول عضو ثابت در نظر گرفته شده است. در مرحله نخست به منظور بررسی رفتار پایداری و ارتعاش آزاد این اعضا، معادله حرکت حاکم بر ارتعاش آزاد تیرهای غیرمنشوری با مقطع متغیر نمایی با استفاده از ترکیب بسط مک لورن و روش سری های توانی حل می گردد. درنتیجه، فرم تقریبی تغییر شکل ارتعاشی تیر به صورت یک چند جمله ای متناهی به دست می آید و با جایگذاری شرایط مرزی حاکم بر تیر و با استفاده از روش حل مقادیر ویژه مقدار فرکانس طبیعی ارتعاشی محاسبه می گردد. در ادامه به کمک اصل حداقل انرژی پتانسیل و با توجه به تشابه فرم تغییر شکل اعضای الاستیک تحت تحلیل پایداری و ارتعاش آزاد، مقدار بار کمانش بحرانی تعیین می گردد. در پایان جهت اعتبار سنجی، نتایج عددی حاصل از تحلیل پایداری و ارتعاش آزاد برای اعضای ساخته شده از مواد همگن و یا تابعی ارائه شده و تاثیر تغییرات سطح مقطع، توان ماده تابعی و نوع تکیه گاه بر بار کمانش بحرانی و فرکانس طبیعی ارتعاش مورد بررسی قرار گرفته است. در تمامی مسائل، کارآمدی، دقت و صحت روش عددی ارائه شده به اثبات رسیده است.
    کلید واژگان: اعضای غیرمنشوری, ماده مدرج تابعی, سری توانی, اصل حداقل انرژی پتانسیل
    Masoumeh Soltani *
    Owing to efficiency, rising stability of structures, reduction in structural weight and cost, and the improvements in fabrication process, non-uniform beams are extensively adopted in civil and mechanical structures. Furthermore, the use of functionally graded (FG) materials has been increasing in many mechanical components due to their conspicuous characteristics such as high strength, thermal resistance and optimal distribution of weight. In the present paper, a numerical model combining the power series expansions and the Rayleigh-Ritz method is adopted for stability and free vibration analyses of axially functionally graded (FG) columns with variable cross-section. The main purpose of this paper is calculating the critical buckling loads and natural frequencies concurrently for AFG members with exponentially-varying geometrical properties. For this, a mixed power series expansions and the principle of stationary total potential energy as a first endeavor is presented. In this study, the material properties of the non-prismatic beam including Young’s modulus of elasticity and density of material are assumed to be graded smoothly along the beam axis by a power-law distribution of volume fractions of metal and ceramic. Moreover, the cross-sectional area and moment of inertia vary exponentially over the member’s length. In this regard, the power series approximation is applied to solve the fourth order differential equation of motion, since in the presence of variable cross-section and axially non-homogeneous material, stiffness quantities are not constant. All geometrical and material properties and displacement component are developed based on power series of an identified degree. The natural frequencies of the AFG beam with variable cross-section are derived by imposing the boundary conditions and solving the eigenvalue problem. The explicit expression of vibrational shape function is then derived based on this rigorous numerical method. The vibrational mode shapes of an elastic member are similar to the buckling ones. Therefore, the obtained deflected shapes of the considered non-prismatic beams can be used as deformation shape of member for the linear buckling analysis. The critical buckling load of non-prismatic beam can be then estimated by adopting the principle of stationary total potential energy. According to the steps mentioned above, for measuring the accuracy and competency of the proposed numerical procedure, two numerical examples including axially non-homogeneous and homogeneous column with non-uniform section are represented. Numerical results of the critical buckling loads and natural frequencies for various boundary conditions, different gradient index and cross-section variation are represented. Due to lack of similar research for the stability and free vibration analyses of elastic AFG beams with exponential variation of the cross-sectional area and moment of inertia, outcomes of homogeneous members are compared with the results presented in other available numerical and analytical references and those related to non-prismatic beams with material variation are then reported. The accuracy of the method is then remarked. This method has many positive points consisting of efficiency, accuracy and simplicity contrasted with more complex numerical methods. It has to be noticed that the present numerical method can be applied to determine the critical buckling loads and natural frequencies of axially functionally graded (FG) prismatic beams as well as non-prismatic ones.
    Keywords: Buckling analysis, Axially functionally graded material, Non-uniform members, Power series expansions, Principle of stationary total potential energy
  • معصومه سلطانی*، بهروز عسگریان، وحید جعفری دلیگانی

    در این پژوهش، رفتار پایداری و ارتعاش آزاد تیر تیموشنکو غیرمنشوری ساخته شده از مصالح مدرج تابعی (FGM) مورد مطالعه قرار گرفته است. ترکیب خصوصیات اعضای غیرمنشوری و مصالح مدرج تابعی باعث استفاده بهینه از تمام ظرفیت مقطع، کاهش چشمگیر وزن سازه و درنهایت سبب ایجاد بهترین حالت طراحی برای سیستم های ارتجاعی می شود. همچنین، تعیین فرکانس طبیعی ارتعاش اعضای سازه ای در تحلیل مسایل دینامیکی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از سوی دیگر مسئله پایداری یکی از معیارهای اصلی طراحی اعضا است. بنابراین، در این پژوهش با استفاده از روش تفاضل محدود پیش رو، مرکزی و پس رو با دقت مرتبه دو، فرکانس طبیعی ارتعاش و بار کمانش بحرانی تیر تیموشنکو غیرمنشوری ساخته شده از مصالح مدرج تابعی با در نظر گرفتن سه نوع شرایط مرزی: دو سر گیردار، یک سر گیردار- یک سر آزاد و دو سر مفصلی تعیین شده است. خصوصیات مصالح در راستای طولی به صورت پیوسته و براساس قانون توزیع توانی تغییر می کند. درحالی که؛ خواص مواد در راستای ضخامت تیر ثابت و بدون تغییر باقی می ماند. همچنین به علت تغییر اندک ضریب پوآسون مصالح در طول تیر، مقدار آن ثابت در نظر گرفته شده است. در انتها با مقایسه نتایج حاصل با نتایج مقاله های معتبر و همچنین مقادیر حاصل از نرم افزار آباکوس، صحت و دقت روش مذکور تایید شده است. همچنین، تاثیر عوامل مختلفی مانند توان ماده مدرج تابعی، ضریب باریک شوندگی مقطع و نوع تکیه گاه بر بار کمانش بحرانی و فرکانس طبیعی ارتعاش تیر ماهیچه ای به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفته است و نشان داده شد که توان ماده تابعی تاثیر عمده ای بر رفتار پایداری و ارتعاشی تیر ماهیچه ای می گذارد.

    کلید واژگان: تیر تیموشنکو ماهیچه ای, مواد مدرج تابعی, فرکانس طبیعی ارتعاش, بار کمانش بحرانی, روش تفاضل محدود
    Masoumeh Soltani *, Behrouz Asgarian, Vahid Jafari Deligani

    In this paper, the critical buckling loads and natural frequencies of axially functionally graded non-prismatic Timoshenko beam with different boundary conditions are acquired using the Finite Difference Method (FDM). In the recent years, the use of functionally graded materials (FGMs) has been increasing in different mechanical components due to their conspicuous characteristics such as high strength, thermal resistance and optimal distribution of weight. The designer can thus produce structures with favorable stability and manage the distribution of material properties. In this study, the material properties of non-prismatic Timoshenko beams such as Young’s modulus of elasticity and density of material are described by a power-law formulation along the beam axis. Contemplating elastic behavior, the system of equilibrium equations of non-uniform Timoshenko beam and the related boundary conditions are coupled in terms of the vertical displacement and the bending rotation of the cross-section. Afterwards, the system of second-order differential equations with variable coefficients and end conditions are discretized by finite difference formulations with second-order accuracy. Finally, the system of finite difference equations culminates in a set of simultaneous and linear equations and the critical buckling loads and natural frequencies are calculated by solving an eigenvalue problem of the obtained algebraic system. In order to demonstrate the accuracy and reliability of this approach to calculate elastic buckling loads and natural frequencies of functionally graded (FG) Timoshenko beams, one comprehensive example including axially non-homogeneous and homogeneous members with non-uniform cross-section is expressed. The numerical results in clamped-clamped, simply supported and fixed-free boundary conditions are accomplished. Moreover, the effect of various parameters such as volume fraction index, end conditions and the section variation on the elastic buckling and free vibration behavior of AFG Timoshenko beam are investigated in detail.

    Keywords: Tapered Timoshenko Beam, Axially Functionally Graded Material, Natural frequency, Critical buckling load, Finite difference method
  • علی فروغی، علی ابراهیمی ممقانی*
    رفتار ارتعاشاتی یک میکروتیر مدرج محوری با جفت حرکت های محوری و چرخشی تحت بارهای محوری در یک میدان مغناطیسی براساس تیوری تنش کوپل اصلاح شده بررسی شده است. یک مطالعه مفصل به منظور تحلیل اثر فاکتورهای مختلف مانند نرخ درجه بندی محوری مواد، نوع توزیع مواد، ضریب ویسکوزیته، شدت میدان مغناطیسی، پارامتر مقیاس طولی ماده، چرخش و حرکت عبوری کوپل بر مشخصات دینامیکی سیستم انجام شده است. فرض شده است مشخصات مادی سیستم در راستای طولی به صورت خطی یا نمایی تغییر می کنند. با استفاده از تکنیک گسسته سازی گالرکین و تحلیل مقدار ویژه، سرعت های محوری و چرخشی بحرانی سیستم به دست می آیند. یک روش تحلیلی نیز برای شناسایی آستانه های ناپایداری سیستم به کاربرده شده است. نقشه های پایداری سیستم آزموده شدند و نشان داده شده است که با افزایش شدت میدان مغناطیسی و پارامتر مقیاس طولی، پایداری سیستم بهبود می یابد. همچنین نتایج نشان داده اند که با تعیین هم زمان گرادیان چگالی و مدول الاستیک در راستای طولی می توان اثرات مخرب نیروی محوری فشاری را کاهش داد.
    کلید واژگان: مواد مدرج تابعی محوری, میکروتیر متحرک محوری و چرخان, ارتعاشات کوپل, تحلیل دایورژنس و فلاتر, میدان مغناطیسی
    A. Forooghi, A. Ebrahimi Mamaghani *
    The vibrational behavior of an axially graded micro-beam with both axial and rotational motion under axial load have been studied in the magnetic field. A detailed parametric study was performed to explain the effect of various factors such as range of axial graded of materials, type of material distribution, viscosity coefficient, and magnetic field strength, length scale parameter of material, rotation and coupling crossing motion on the dynamical characteristics of the system. It is assumed that the material properties of the system change linearly or exponentially in the longitudinal direction. The critical axial and rotational speeds of the system are obtained by using Galerkin discretization technique and eigenvalue analysis. An analytical method has also been used to identify system instability thresholds. System stability maps were tested, and it has been shown that by increasing the magnetic field strength and the length scale parameter, the system stability can be improved. The results also show that the simultaneous determination of density gradient and elastic modulus in the longitudinal direction can reduce the destructive effects of compressive axial load.
    Keywords: Axially functionally graded material, axially moving, rotary micro-beam, coupled vibrations, investigation of the divergence, the flutter, Magnetic Field
  • Masoumeh Soltani *
    In this study, an efficient finite element model with two degrees of freedom per node is developed for buckling analysis of axially functionally graded (AFG) tapered Timoshenko beams resting on Winkler elastic foundation. For this, the shape functions are exactly acquired through solving the system of equilibrium equations of the Timoshenko beam employing the power series expansions of displacement components. The element stiffness matrix is then formulated by applying the developed shape functions to the total potential energy along the element axis. It is demonstrated that the resulting shape functions, in comparison with Hermitian cubic interpolation functions, are proportional to the mechanical features of the beam element, including the geometrical properties, material characteristics, as well as the critical axial load. An exhaustive numerical example is implemented to clarify the efficiency and simplicity of the proposed mathematical methodology. Furthermore, the effects of end conditions, material gradient, Winkler parameter, tapering ratio, and aspect ratio on the critical buckling load of AFG tapered Timoshenko beam are studied in detail. The numerical outcomes reveal that the elastic foundation enhances the stability characteristics of axially non-homogeneous and homogeneous beams with constant or variable cross-section. Moreover, the results show that the influence of non-uniformity in the cross-section and axially inhomogeneity in material characteristics play significant roles in the linear stability behavior of Timoshenko beams subjected to different boundary conditions.
    Keywords: Power Series Method, Shape Functions, Buckling load, Timoshenko beam, Functionally graded materials
  • مهری نجفی، معصومه عسگر شیرازی، فاطمه فرهمند، احمد خداداد، غلامحسین فلاحی
    Objective: Accidental caustic ingestion can result in severe gastrointestinal injury، especially in esophagus، that has thinnest and most sensitive tissue with most contact in caustic ingestion. Endoscopy is the most direct equipment in evaluation of patients. The aim of this study was to evaluate the severity of esophageal injury due to different substances in children aged 1-6 yr at the Children''s Medical Center in Tehran.
    Material & Methods: In a prospective study (Oct 2002 - Apr2003)، 100 children were admitted because of accidental caustic ingestion. The ingested materials، their quantities، early symptoms and endoscopic findings were prospectively analyzed.
    Findings: Forty-two of 100 patients had ingested stronger materials، of these، 37 had esophageal burns higher than grade I; 58 patients ingested weaker materials، which had none or only grade I burn. Of 44 symptomatic patients، 37 had important burns. Between substance property and quantity and early symptoms with esophageal burns was coherence (P<0.05). Totally 76/100 patients were symptomatic، and 39 patients had grade I، 17 grade IIa، 12 grade IIb، 4 grade IIIa، and 4 grade IIIb burns. Seventeen (17%) patients that developed esophageal stricture had all grade IIb burns.
    Conclusion: Esophageal injury happens after caustic ingestion with different severity. The stronger the ingested material، the severer the damage to esophagus and the more long time sequelae (stricture) is to expect.
    کلید واژگان: Esophageal burns, Endoscopic data, Accidental ingestion, Gastrointestinal injury
  • Masoumeh Soltani *, Behrooz Asgarian, Firooz Jafarzadeh

    This paper addresses the linear buckling behavior of tapered Timoshenko beams made of axially functionally graded material (AFGM). Material properties of the non-prismatic Timoshenko beam vary continuously along the length of the member according to power law as well as exponential law. Based on Timoshenko beam assumption and using small displacements theory, the linear equilibrium equations are adopted from the energy principle for functionally graded non-uniform Timoshenko beams related to constant compressive axial load. The resulting system of stability equations are strongly coupled due to the presence of transverse deflection and angle of rotation. The differential equations are then uncoupled and lead to a single homogeneous differential equation where only bending rotation is present. The finite difference method (FDM) is then selected to numerically solve the resulting second-order differential equation with variable coefficients and determine the critical buckling loads. Two numerical examples are finally conducted to demonstrate the performance and efficiency of this mathematical procedure. The obtained results are contrasted with accessible numerical and analytical benchmarks.

    Keywords: Critical Buckling Load, Functionally Graded Material, Tapered Timoshenko Beam, Finite Difference Method
  • علی فروغی، مهران صفرپور، اکبر علی بیگلو*
    باهدف بهبود کارایی سامانه های متحرک محوری، ارتعاشات و پایداری میکروتیرهای رایلی مدرج محوری با حرکت طولی در این مقاله مطالعه شده است. همچنین، یک مطالعه پارامتریک مفصل برای توضیح اثر پارامترهای مختلف مانند درجه بندی محوری مواد، طول مشخصه ماده و اینرسی دورانی بر مرزهای پایداری تیرهای رایلی و اویلر-برنولی انجام شده است. فرض شده است که مشخصات مادی سیستم به طور پیوسته در راستای طولی به صورت خطی یا نمایی تغییر می کنند. با به کارگیری تیوری گرادیان کرنش و روش گسسته سازی گالرکین، مسئله مقدار ویژه برای سیستم حل شده است تا فرکانس های طبیعی، پیکربندی دینامیکی، آستانه های ناپایداری فلاتر و دایورژانس سیستم محاسبه شوند. همچنین روابط تحلیلی برای سرعت بحرانی سیستم به دست آمده اند. نقشه های پایداری و کانتورهای سرعت بحرانی برحسب توزیع های مختلف مورد آزمون قرار گفته اند. نتایج نشان می دهند در حالت چگالی و مدول الاستیک متغیر، به ترتیب تغییرات نمایی و خطی منجر به سیستم پایدارتر می شوند. همچنین کاهش پارامتر گرادیان چگالی و یا افزایش پارامتر گرادیان مدول الاستیک، فرکانس طبیعی سیستم را افزایش می دهد و محدوده های پایداری را گسترش می دهد، بنابراین تغییرات پارامترهای گرادیان چگالی و مدول الاستیک، نقش های متضاد در رفتار دینامیکی سیستم دارند.
    کلید واژگان: مواد مدرج محوری, پارامتر گرادیان, تیر متحرک, سرعت بحرانی, ناپایداری
    A. Forooghi, M. Safarpour, A. Alibeigloo *
    In this paper, in order to improve the efficiency of the moving systems, vibrations and stability of axially functionally graded Rayleigh moving micro-beams are studied. Also, to clarify the influences of various parameters such as axially functionally graded, the length of the material characteristics, and the whirling inertia on the stability boundaries of Rayleigh and Euler-Bernoulli beams, a detailed parametric study is done. It is assumed that the material characteristics of the system change linearly or exponentially in longitudinal direction continuously. To calculate the natural frequencies, dynamics configuration, and divergence and flutter instability thresholds of the system, the strain gradient theory, Galerkin discretization method, and an eigenvalue problem are utilized. In addition, the analytical relations are extracted for the critical velocity of the system. Critical velocity contours and stability maps are examined for different distributions. It is demonstrated that the exponential and linear changes lead to a more stable system in the variable state of density and elastic modulus, respectively. Also, the results indicated that increasing the elastic modulus gradient parameter or decreasing the density gradient parameter results in an increase in the natural frequency of the system and a development in the stability regions. Hence, the alteration in the density and elastic modulus gradient parameters has an opposite role in the dynamic behavior of the system.
    Keywords: Axial graded materials, Gradient parameter, Moving beam, critical velocity, instability
نکته:
  • از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبه‌ای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شده‌است‌.
  • نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شده‌اند و انتظار می‌رود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
  • جستجوی عادی ابزار ساده‌ای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش داده‌شود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشته‌های نویسنده خاصی هستید، یا می‌خواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
در صورت تمایل نتایج را فیلتر کنید:
* با توجه به بالا بودن تعداد نتایج یافت‌شده، آمار تفکیکی نمایش داده نمی‌شود. بهتراست برای بهینه‌کردن نتایج، شرایط جستجو را تغییر دهید یا از فیلترهای زیر استفاده کنید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجه‌ای نباشند.
نوع نشریه
اعتبار نشریه
زبان مطلب
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال