حل تحلیلی کمانش ورقهای تابعی مدرج با لایه های پیزوالکتریک به کمک تئوری مرتبه بالای تغییر شکل برشی و عمودی

نویسندگان

مرتضی قاسمی

عبدالرحمان جامی الاحمدی

چکیده

در این مقاله، کمانش ورق مستطیلی چند لایه ای از جنس مواد مدرج تابعی و مواد همسانگرد عرضی با دو لایه پیزوالکتریک در بالا و پایین در حالت های مدار باز و مدار بسته مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات تعادل حاکم بر ورق بر پایه تئوری مرتبه بالای تغییر شکل برشی و عمودی، با استفاده از اصل حداقل انرژی پتانسیل و معادله ماکسول بدست آمده اند. در حوزه حل الکتریکی به منظور بررسی اثر لایه های پیزو الکتریک، معادله ماکسول به عنوان معادله مورد نیاز برای متغیرهای الکتریکی بکار برده شده است. با استفاده از معیار تعادل همسایگی، معادلات پایداری حاکم بر ورق استخراج شده اند. معادلات حاصل با فرض تکیه گاه ساده روی هر چهار لبه ورق به صورت تحلیلی حل و بارهای بحرانی کمانش منتج شده اند. در پایان، پس از بررسی صحت نتایج ارائه شده، نتایج عددی برای اثر پارامتر های مختلف مانند توان ماده مدرج تابعی، نسبت ضخامت به طول، ضخامت لایه های پیزو الکتریک، ضخامت ورق، حالت های مدار باز ومدار بسته، نسبت منظری، شرایط بارگذاری و نوع ماده پیزو الکتریک بر بار بحرانی کمانش با جزئیات مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج حاصل در مقایسه با تئوری کلاسیک و برشی مرتبه سوم از صحت بالاتری برخوردار می باشند.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

کمانش ورق های ضخیم هدفمند براساس تئوری مرتبه بالای تغییر شکل برشی و عمودی

در این مقاله، کمانش ورق­های مستطیلی ساخته شده از مواد هدفمند براساس تئوری مرتبه بالای تغییر شکل برشی و عمودی مورد بررسی قرار گرفته است. این تئوری هر سه مؤلفه­ جابجایی را برحسب توابع لژاندر در جهت ضخامت بسط می­دهد. با استفاده از اصل حداقل انرژی پتانسیل و معیار تعادل همسایگی، معادلات پایداری بدست می­آیند. دستگاه معادلات بدست آمده با فرض تکیه­گاه ساده روی هر چهار لبه ورق با روش ناویر حل شده و بار ...

متن کامل

تحلیل کمانش مکانیکی پوسته های استوانه ای جدار ضخیم مدرج تابعی با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم

استوانه ای جدار ضخیم با استفاده از تانسور مرتبه دوم پیولا-کیرشهف به دست آمده و از آنها در راستای ضخامت انتگرال گرفته می شود. معادلات حاکم به دست آمده، با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم بر حسب مولفه های تغییر مکان توسعه داده شده و به صورت تحلیلی حل شده اند. فرض می شود که خواص ماده در راستای ضخامت مطابق قانون توزیع توانی بر حسب کسر حجمی مواد تشکیل دهنده به آرامی تغییر کند، در حالی که ض...

متن کامل

تحلیل ترموالکتروالاستیک پوسته استوانه‌یی ساخته شده از مواد پیزوالکتریک مدرج تابعی به کمک نظریه ی تغییر شکل برشی مرتبه دلخواه

هدف این مطالعه بررسی رفتار ترموالکتروالاستیک پوسته‌ی جدارضخیم استوانه‌یی از جنس مواد پیزوالکتریک مدرج تابعی تحت گرادیان حرارتی است. معادلات ترموالکتروالاستیک حاکم بر استوانه‌های جدار ضخیم متقارن محوری از مواد ناهمگن مدرج تابعی، بر مبنای نظریه‌ی تغییر شکل برشی مرتبه دلخواه در حالت بارگذاری عمومی استخراج شده است. استوانه به‌صورت دوبعدی و کاملاً متقارن و بدون حضور منبع گرمایی در نظر گرفته شده است. ...

متن کامل

تحلیل الکترومکانیک استوانه چرخان ساخته شده از مواد پیزوالکتریک مدرج تابعی به کمک تئوری تغییر شکل برشی مرتبه بالا: حسگر و عملگر

در این مقاله بر مبنای تئوری تغییر شکل برشی مرتبه‌ی بالا، معادلات الکتروالاستیک حاکم بر استوانه‌های جدار ضخیم متقارن محوری ساخته شده از مواد ناهمگن مدرج تابعی در حالت کلّی استخراج شده است. جابجایی‌ها، تنش‌ها و پتانسیل الکتریکی برای استوانه با دو سر بسته‌ی مقید، به صورت تحلیلی بدست آمده است. این راهکار منجر به تعریف فرمولاسیون جدید برای تحلیل پوسته‌های جدار ضخیم بر پایه تئوری تغییر شکل برشی شده اس...

متن کامل

حل تحلیلی کمانش ورق های مستطیلی تحت بار صفحه ای غیر یکنواخت به کمک تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول

در این مقاله کمانش ورق های مستطیلی که تحت بار صفحه ای غیریکنواخت قرار دارند، بررسی شده است. بدین منظور ابتدا معادلات تعادل ورق بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول استخراج شده است. روابط سینماتیک بر اساس مدل فن کارمن و معادلات بنیادین، خطی فرض شده اند. پس از آن از روش تعادل در مجاورت برای بدست آوردن معادلات پایداری استفاده شده است. معادلات تعادل مربوط به میدان تنش پیش کمانش، به کمک تئوری معاد...

متن کامل

تحلیل کمانش مکانیکی پوسته های استوانه ای جدار ضخیم مدرج تابعی با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم

استوانه ای جدار ضخیم با استفاده از تانسور مرتبه دوم پیولا-کیرشهف به دست آمده و از آنها در راستای ضخامت انتگرال گرفته می شود. معادلات حاکم به دست آمده، با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم بر حسب مولفه های تغییر مکان توسعه داده شده و به صورت تحلیلی حل شده اند. فرض می شود که خواص ماده در راستای ضخامت مطابق قانون توزیع توانی بر حسب کسر حجمی مواد تشکیل دهنده به آرامی تغییر کند، در حالی که ض...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
مهندسی مکانیک مدرس

ناشر: دانشگاه تربیت مدرس

ISSN 1027-5940

دوره 15

شماره 3 2015

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023