حل عددی ارتعاشات پوسته استوانه ای چند لایه با لایه پیزوالکتریک

Authors

عبدالمجید کنی

دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران اکبر علی بیگلو

دانشیار، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

abstract

در این مقاله رفتار ارتعاشی پوسته­های چندلایه که سطوح داخلی و خارجی آنها مجهز به لایه­های حسگر و عملگر پیزوالکتریک می­باشد بررسی شده است. ابتدا پوسته چندلایه با تکیه­گاه­های ساده به روش تحلیلی بررسی و نتایج حاصل، با نتایج به دست آمده توسط سایر محققین مقایسه شده است. آنگاه حل عددی به روش (gdq) برای پوسته با لایه­های پیزوالکتریک و تکیه­گاه­های ساده، با حل تحلیلی آن مقایسه شده و در ادامه انواع شرایط تکیه­گاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از معادلات حرکت، معادلات بنیادین و روابط کرنش- جابجایی، معادلات حالت- فضا حاصل می­شود که این معادلات با استفاده از تقریب لایه مجزا، به معادلات حالت- فضا با ضرایب ثابت تبدیل خواهند شد. سپس با استفاده از حل این معادلات می­توان فرکانس­های طبیعی پوسته در حالت تکیه­گاه ساده را به دست آورد. در صورتی که تکیه­گاه­ها غیر ساده باشند، حل معادلات دیفراسیل حالت- فضا به روش تحلیلی امکان­پذیر نبوده و باید از روش­های عددی کمک گرفت. روش یک چهارم تفاضلی روش عددی متداولی است که با تعداد کم نقاط نمونه، می­توان به جواب دقیق دست یافت. با استفاده از روش dq ، معادلات دیفرانسیل حالت- فضا حل شده و در نهایت با اعمال شرایط عاری از تراکشن سطوح بالا و پایین، می­توان به فرکانس­های طبیعی دست یافت. در نهایت تأثیر مستقیم و معکوس پیزوالکتریک، نسبت ضخامت لایه کامپوزیت به لایه پیزوالکتریک و نسبت شعاع میانی به ضخامت در رفتار ارتعاشی پوسته مورد بررسی قرار گرفته است

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

حل تحلیلی ارتعاشات پوسته کامپوزیت با لایه پیزوالکتریک

در این مقاله، ارتعاشات پوسته استوانه­ای کامپوزیت حاوی لایه­های پیزوالکتریک در سطوح داخلی و خارجی، بررسی شده است. ابتدا پوسته کامپوزیت بدون لایه­های پیزوالکتریک مورد مطالعه قرار می­گیرد و نتایج حاصل با نتایج محققین دیگر مقایسه می­گردد، آنگاه ارتعاشات پوسـته استوانه­ای چند لایه با لایه­های پیزوالکتریک بررسی می­شود. روابط مربوطه از معادلات الاستیسیته سه­بعدی نتیجه شده است که چون هیچگونه تقریبی در ...

full text

تحلیل ارتعاشات آزاد پوسته جدار نازک چند لایه با هسته مدرج تابعی و لایه های حسگر و عملگر پیزوالکتریک

در این مقاله یک روش تحلیلی به منظور تحلیل ارتعاشات آزاد یک پوسته استوانه ای ساندویچی از جنس مواد مدرج تابعی که توسط دو لایه پیزوالکتریک احاطه شده است، ارائه می‌شود. لایه های پیزوالکتریک که در درون و بیرون پوسته مرکزی قرار گرفته اند، به عنوان حسگر و محرک جهت کنترل ارتعاشات پوسته مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از نوآوری‌های این مقاله در این است که لایه‌های پیزوالکتریک نیز به صورت مواد مدرج تابعی...

full text

طراحی بهینه ی پوسته ی استوانه ای هدفمند با لایه ی پیزوالکتریک تحت بار متحرک

در این پژوهش به ارائه ی روشی برای تعیین توزیع بهینه ی درصد حجمی مواد در یک پوسته ی استوانه ای هدفمند با لایه ی پیزوالکتریک خارجی با هدف تنیده کردن سازه پرداخته شده است. بدین منظور، با ترکیب تئوری مرتبه اول برشی و معادله ی ماکسول با اصل همیلتون، معادلات حاکم استخراج شده و با استفاده از روابط کرنش-جابه جایی و تنش-کرنش، توزیع تنش دینامیک در پوسته به دست آمده است. تحلیل دینامیکی به علت وجود بار متح...

full text

کاهش ارتعاشات پوسته های استوانه ای fgm هوشمند با استفاده از لایه های مگنتو استریکتیو

در این مقاله تحلیل رفتار ارتعاشی پوسته های استوانه ای fgm هوشمند مجهز به لایه های سنسور و عملگر مگنتو استریکتیو مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور کاهش ارتعاش، از یک کنترل تناسبی فیدبک منفی سرعت در تعامل با لایه های حسگر و عملگر استفاده شده است. برای لحاظ کردن اثرات تغییر شکل برشی و عرضی و اینرسی دورانی، فرمولبندی مسئله براساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول موسوم به fsdt انجام شده است. پوسته ه...

full text

بررسی رفتار پوسته استوانه ای ارتوتروپ چند لایه با لایه پیزوالکتریک تحت بار دینامیکی و ولتاژ الکتریکی متقارن

جهت ایجاد تغییر شکلهای در ابعاد میکرو و نانو و یا میرا نمودن ارتعاشات در سازه های پیشرفته هوشمند ، استفاده از المانهای پیزوالکتریک بهترین راه حل شناخته شده می باشد. بنابراین برای بررسی دقیق این سازه ها احتیاج به دانش و ابزار تحلیل می باشد. در این پژوهش، هدف اصلی بررسی و تحلیل دقیق میدانهای جابجایی مکانیکی، الکتریکی، تنش و کرنش در پوسته های استوانه ای چند لایه اورتوتروپ با لایه ساخته شده از مواد...

15 صفحه اول

تحلیل پوسته استوانه ای fgm با روش المان محدود با لایه های پیزوالکتریک

هدف از این پژوهش استفاده از روش المان محدود به منظور تحلیل ارتعاشات پیوسته استوانه ای ..با لایه های پیزوالکتریک می باشد. به این منظور ابتدا پاسخ استاتیکی پیوسته فوق تحت بار مکانیکی و الکتریکی به دست آمده است و سپس فرکانسهای طبیعی و همچنین پاسخ دینامیکی چنین پوسته ای مطالعه گردیده است. در ابتدا معادلات حاکم بر رفتار دینامیکی پوسته استوانه ای ..با لایه های پیزوالکتریک با استفاده از اصل هامیلتون ...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی مکانیک جامدات واحد خمینی شهر

جلد ۶، شماره ۳، صفحات ۵۵-۶۳

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023