تحلیل فرکانسی تیرهای مدرج تابعی پوشانده شده با رویه های کامپوزیتی تقویت شده با نانوذرات گرافنی بر اساس تئوری زوج تنش اصلاح شده

در این پژوهش پاسخ فرکانسی میکرو تیرهای سه لایه که جنس لایه میانی آن ها از مواد مدرج تابعی و رویه های آن ها از کامپوزیت های تقویت شده با نانوذرات است، پرداخته می شود. برای استخراج معادلات حاکم بر حرکت سازه تحت بررسی، علاوه بر استفاده از تئوری های تغییر شکل برشی مرتبه بالاتر و زوج تنش اصلاح شده، از اصل همیلتون و روش حساب تغییرات بهره گرفته شده است و سپس به کمک روش تحلیلی ناویر، فرکانسهای طبیعی بدست آورده شده اند. لازم بذکر است که خصوصیات مکانیکی هر سه لایه، بر اساس توابع معرفی شده در راستای ضخامت تغییر میکنند و همچنین تاثیر تخلخل بر خواص لایه میانی نیز در نظر گرفته شده است. به منظور حصول اطمینان از صحت و دقت معادلات و نتایج بدست آمده، آنها در حالت ساده تر با پژوهشهای پیشین مقایسه شدند و سپس تاثیر پارامترهای گوناگون همانند ضریب تخلخل، مقدار و نوع توزیع نانوذرات تقویت کننده در رویه ها، پارامتر مقیاس کوچک، ضرایب بستر و ... بر نتایج مورد بررسی و تحلیل قرار گرفتند. با توجه به نتایج بیان شده، میتوان دریافت که افزایش ضریب تخلخل موجب کاهش فرکانس طبیعی می شود. همچنین، هر چه مقدار نانوذرات تقویت کننده در رویه ها افزایش یابد، فرکانس طبیعی در حالت کلی، افزایش مییابد. از نتایج حاصل از این پژوهش میتوان برای طراحی سازه های فضایی و همچنین سازههای هوشمند استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

ارتعاشات آزاد ، میکرو تیر ، نانو ذرات گرافنی ، مواد مدرج تابعی ، نانو کامپوزیت ، تخلخل ، بستر ارتجاعی دو پارامتری.