بررسی رفتار ارتعاشات آزاد پیچشی غیرخطی نانو میله های FGM با در نظر گرفتن اثرات انرژی سطحی

امروزه ارتعاشات یکی از مهم ترین بحث ها روز دنیا در مبحث مهندسی مکانیک و صنایع وابسته به آن است. مطالعه و بررسی خواص مکانیکی مواد، فرکانس های طبیعی و پاسخ آن ها به شرایط بارگذاری جهت جلوگیری تخریب سازه و عملکرد مناسب سازه در مواد، مخصوصا مواد FGM که امروزه کاربرد های بسیاری در صنعت دارند از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. هدف از این تحقیق بررسی رفتار ارتعاشات آزاد پیچشی غیر خطی نانو میله های FGM است. به همین منظور در این مقاله با استفاده از اصل همیلتون و شرایط مرزی موجود در مسئله، معادله حاکم بر سیستم استخراج شده و به منظور در نظر گرفتن اثر مقیاس کوچک در معادلات حرکت و شرایط مرزی از تئوری الاستیسیته سطح استفاده شده است. به منظور استخراج فرکانس های طبیعی و شکل مود های خطی، برای حل معادلات غیرخطی از روش الیپیتیک فانکشن استفاده شده است و به منظور جامعیت بخشیدن به نتایج تاثیر پارامتر های مختلف مانند ابعاد نانو میله ها، تراجکتوری فاز و شماره فرکانس های طبیعی پیچشی به ازای دو شرط مرزی گیردار- گیردار و گیردار- آزاد، ارائه گردیده است. در نهایت مشاهده شد که نمونهی یک سرگیردار با درنظر گرفتن اثرات سطحی بهترین عملکرد را در جهت کاهش فرکانس طبیعی سیستم و کاهش ریسک ایجاد پدیده رزونانس و تخریب سازه عمل می کند.

کلیدواژه ها:

ارتعاشات آزاد پیچشی غیرخطی ، نانو میله های FGM ، تئوری الاستیسیته سطحی ، اثرات انرژی سطحی