Free Vibrations Analysis of Cracked Free Vibrations Analysis of Cracked Micro Cantilever Beams Based on the Modified Strain Gradient Theory

  • سال انتشار: 1401
  • محل انتشار: مجله چالش های نانو و مقیاس خرد در علوم و فناوری، دوره: 10، شماره: 2
  • کد COI اختصاصی: JR_CHAL-10-2_002
  • زبان مقاله: انگلیسی
  • تعداد مشاهده: 140
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

Abbas Rahi

Faculty of Mechanical & Energy Engineering, Shahid Beheshti University, A.C., Tehran, Iran

behzad heidarpour

Faculty of Mechanical and Energy Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

چکیده

This paper explores the lateral vibration behavior of a micro cantilever beam with an open edge crack under axial load using the modified strain gradient theory (MSGT). A concentrated mass, incorporating its rotational inertia, is positioned at the beam's free end. The open edge crack is represented using the Dirac delta function. By employing MSGT, Hamilton's principle, and the Dirac delta function, the governing equations for system motion and relevant boundary conditions are derived to examine the size-dependence effects. Analytical solutions for the first and second natural frequencies of the cracked cantilever beam are provided, and validated through finite element modeling. The study further investigates the impact of various system parameters, including material length scale parameters, crack depth, crack location, cantilever beam length, axial load, and the presence of the concentrated mass, on the natural frequencies. The findings demonstrate that the crack depth, crack location, and material length scale parameters considerably influence the lateral vibration characteristics of the system. Notably, increasing the values of l_i/h from ۰ to ۰.۲۵ leads to an approximate ۴۰% rise in the natural frequency.

کلیدواژه ها

Open edge crack, MSGT, Size dependency, lateral vibrations, Axial load

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.