Electro-Thermo-Mechanical Vibration Analysis of a Foam-Core Smart Composite Cylindrical Shell Containing Fluid

سال انتشار: 1391
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 155

فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSMA-4-2_003

تاریخ نمایه سازی: 28 مرداد 1402

چکیده مقاله:

In this study, free vibration of a foam-core orthotropic smart composite cylindrical shell (SCCS) filled with a non-viscous compressible fluid, subjected to combined electro-thermo-mechanical loads is investigated.  Piezoelectric polymeric cylindrical shell, is made from polyvinylidene fluoride (PVDF) and reinforced by armchair double walled boron nitride nanotubes (DWBNNTs). Characteristics of the equivalent composite are determined using micro-electro-mechanical models. The poly ethylene (PE) foam-core is modeled based on Winkler and Pasternak foundations. Employing the charge equation for coupling electrical and mechanical fields, the problem is turned into an eigenvalue one, for which analytical frequency equations are derived considering free electrical and simply supported mechanical boundary conditions at circular surfaces at either ends of the cylindrical shell. The influence of electric potential generated, filled-fluid, orientation angle of DWBNNTs, foam-core and a few other parameters on the resonance frequency of SCCS are investigated. Results show that SCCS and consequently the generated Φ improve sensor and actuator applications in several process industries, because it not only increases the vibration frequency, but also extends economic viability of the smart structure.

نویسندگان

A Ghorbanpour Arani

Faculty of Mechanical Engineering, University of Kashan--- Institute of Nanoscience & Nanotechnology, University of Kashan

R Kolahchi

Faculty of Mechanical Engineering, University of Kashan

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Love A.E.H., ۱۸۸۸, On the small free vibrations and deformations ...
  • Arnold R.N., Warburton G.B., ۱۹۴۸, Flexural vibrations of the walls ...
  • Bert C.W., Baker J.L., Egle B.M., ۱۹۶۹, Free vibration of ...
  • Blevins R.D., ۱۹۷۹, Formulas for Natural Frequency and Mode Shape, ...
  • Soedel W.A., ۱۹۸۰, New frequency formula for closed circular cylindrical ...
  • Vanderpool M.E., Bert C.W., ۱۹۸۱, Vibration of materially monoclinic thick-wall ...
  • Ludwig A., Krieg R., ۱۹۸۱, An analysis quasi-exact method for ...
  • Chung H., Turul P., Mulcahy T.M., Jendrzejczyk J.A., ۱۹۸۱, Analysis ...
  • Markus S., ۱۹۸۸, The Mechanics of Vibrations of Cylindrical Shells, ...
  • Xianga Y., Mab Y.F., Kitipornchaib S., Lim C.W., Lau C.W.H., ...
  • Ye L., Lun G., Ong L.S., ۲۰۱۱, Buckling of a ...
  • Junger M.C., Mass C., ۱۹۵۲, Vibration of elastic shells in ...
  • Jain R.K., ۱۹۷۴, Vibration of fluid-filled orthotropic cylindrical shells, Journal ...
  • Goncalves P.B., Batista R.C., ۱۹۸۷, Frequency response of cylindrical shells ...
  • Chen W.Q., Ding H.J., ۱۹۹۹, Natural frequencies of fluid-filled transversely ...
  • Chung H., ۱۹۸۱, Free vibration analysis of circular cylindrical shells, ...
  • Amabili M. ۱۹۹۹, Vibrations of circular tubes and shells filled ...
  • Amabili M., ۱۹۹۶, Free vibration of partially filled horizontal cylindrical ...
  • Pellicano F., Amabili M., ۲۰۰۳, Stability and vibration of empty ...
  • Chen W.Q., Bian Z.G., Ding H.J., ۲۰۰۴, Three-dimensional vibration analysis ...
  • Chen W.Q., Bian Z.G., Lv C.F., Ding H.J. ۲۰۰۴, ۳D ...
  • Tj H.G., Mikami T., Kanie S., Sato M., ۲۰۰۵, Free ...
  • Daneshmand F., Ghavanloo E., ۲۰۱۰, Coupled free vibration analysis of ...
  • Askari E., Daneshmand F., Amabili M., ۲۰۱۱, Coupled vibrations of ...
  • Gibson K., Ronald F.,۱۹۹۴, Principles of Composite Material Mechanics, McGraw ...
  • Bent A.A., Hagood N.W., Rodgers J.P., ۱۹۹۵, Anisotropic actuation with ...
  • Messina A., Soldatos K.P., ۱۹۹۹, Vibration of completely free composite ...
  • Tan P., Tong L., ۲۰۰۱, Micro-electromechanics models for piezoelectric-fiber-reinforced composite ...
  • Kadoli R., Ganesan N., ۲۰۰۳, Free vibration and buckling analysis ...
  • Ray M.C., Reddy J.N., ۲۰۰۵, Active control of laminated cylindrical ...
  • Matsuna H., ۲۰۰۷, Vibration and buckling of cross-ply laminated composite ...
  • Rahmani O., Khalili S.M.R., Malekzadeh K., ۲۰۱۰, Free vibration response ...
  • Nguyen-Van H., Mai-Duy N., Karunasena W., Tran-Cong T., ۲۰۱۱, Buckling ...
  • Mosallaie Barzoki A.A., Ghorbanpour Arani A., Kolahchi R., Mozdianfard M.R., ...
  • Ghorbanpour Arani A., Kolahchi R., Mosallaie Barzoki A.A., ۲۰۱۱, Effect ...
  • Ghorbanpour Arani A., Kolahchi R., Mosalaei Barzoki A.A., Loghman A., ...
  • Reddy J.N., ۲۰۰۴, Mechanics of Laminated Composite Plates and Shells-Theory ...
  • Ghorbanpour Arani A., Mosallaie Barzoki A.A., Kolahchi R., Loghman A., ...
  • Timoshenko SP., ۱۹۵۱, Theory of Elasticity, McGraw-Hill, New York. ...
  • نمایش کامل مراجع