پاسخ زمانی ورق ساندویچ حلقوی ساخته شده از مواد مدرج تابعی ترکیب شده با لایه های پیزوالکتریک

Authors

  • احمد باقری استاد، گروه دینامیک و کنترل، دانشکده مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
  • حبیب عربی دانشجوی دکتری، گروه مکانیک، پردیس دانشگاهی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
  • غلامرضا زارع پور استادیار، گروه دینامیک و کنترل، دانشکده مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
Abstract:

در این پژوهش به بررسی پاسخ زمانی ساندویچ ورق حلقوی متقارن که دارای هسته تشکیل شده از مواد تابعی و لایه‌های پیزوالکتریک است، پرداخته می‌شود. ورق ساندویچی به طور همزمان تحت بارگذاری نیروی مکانیکی هارمونیک و ولتاژ الکتریکی خارجی است. براساس مدل تابع توانی، فرض شده است که خواص مواد بکار رفته در هسته در جهت ضخامت هسته متغیر میباشد. همچنین برای بیان میدان جابجایی، به دلیل ضخیم بودن هسته مرکزی ساخته شده از مواد تابعی، از تئوری برشی مرتبه سوم که اثرات نیروهای برشی را درنظر می‌گیرد استفاده شده است. در ادامه با استفاده از اصل همیلتون معادلات ساختاری بر حسب ترم‌های جابجایی بدست آمده و با استفاده از روش عددی تفاضلات مربعی حل شده است. نهایتا پاسخ زمانی برحسب تغییرات پارامترهای موثر مثل شعاع داخلی، ایندکس تابع توانی، ضخامت هسته و ولتاژ خارجی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که با افزایش شعاع داخلی دامنه نوسانات در بازه زمانی مورد نظر کاهش می‌یابد. بعلاوه با افزایش پارامتر ایندکس تابع توانی، دامنه پاسخ زمانی افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش ایندکس تابع توانی پاسخ ورق به یک مجانب میل می‌کند که نشان دهنده هسته کاملا فلزی می‌باشد. به علاوه افزایش ولتاژ اعمالی می‌تواند دامنه ورق را نسبت به حالت نامی به صورت خطی افزایش دهد. در نهایت مشاهده می‌گردد که با اعمال ولتاژ الکتریکی خارجی به خوبی می‌توان دامنه پاسخ زمانی را کاهش داد و از این مزیت در کنترل سیستم‌های ارتعاشی استفاده کرد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی ارتعاشات آزاد صفحات قطاعی حلقوی ساخته شده از مواد تابعی مدرج با استفاده از روش کانترویچ توسعه یافته

در این مقاله ارتعاشات آزاد صفحات قطاعی حلقوی ساخته شده از مواد مدرج تابعی با استفاده از روش کانترویچ توسعه یافته مورد بررسی قرار می‌گیرد. بدین منظور، بر اساس نظریه‌ی تغییر شکل برشی مرتبه اول و اصل همیلتون، معادلات حرکت که پنج معادله‌ی دیفرانسیل جزئی و کوپل هستند، استخراج می‌شود. با اعمال روش کانترویچ توسعه یافته بر این معادلات، دو دسته معادلات دیفرانسیل معمولی به دست می‌آید که برای ترکیب شرایط ...

full text

تحلیل دقیق پاسخ-بسته ارتعاشات آزاد ورق¬های نسبتاً ضخیم مستطیلی ساخته شده از مواد هدفمند با لایه پیزوالکتریک

در این مقاله، تحلیل ارتعاشات آزاد ورق مستطیلی نسبتاً ضخیم هدفمند (fg) با لایه¬های هوشمند براساس تئوری میندلین و ارائه یک حل دقیق پاسخ-بسته، مورد بررسی قرار گرفته است. این ساختار متشکل از یک ورق fg و دو لایه پیزوالکتریک می¬باشد. در این حل فرض بر آن است که دو لبه¬ی مقابل ورق دارای شرط مرزی ساده (یعنی ورق مستطیلی levy-type) باشند. لایه¬های پیزوالکتریک مدار بسته در نظر گرفته شده¬اند، بنابراین از این...

full text

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. ...

full text

تحلیل کمانش ترمومکانیکی ورق های ساخته شده از مواد تابعی با گشودگی دایروی در مرکز

در این مقاله کمانش ورق‌های ساخته شده از مواد تابعی با گشودگی دایروی در مرکز تحت اثر همزمان بارهای مکانیکی و حرارتی با روش اجزاء محدود مورد بررسی قرار گرفته ‌است. بر خلاف سایر مطالعات انجام شده در این زمینه که اثر حرارت و بار مکانیکی بصورت جداگانه مورد بررسی قرار گرفته است، در کار حاضر به بررسی پدیده کمانش ترمومکانیکی تحت تاثیر همزمان بارهای مکانیکی و حرارتی پرداخته شده است. خصوصیات ماده در راست...

full text

کنترل بهینه ی ارتعاشات عرضی تیر ساخته شده از مواد مدرج تابعی با سطح مقطع متغیر

در این مقاله، کنترل ارتعاشات عرضی تیر یک سر گیر دار ساخته شده از مواد مدرج تابعی ­دارای سطح مقطع متغیر مورد بررسی قرار گرفته­است. در این راستا، از صفحات پیزوالکتریک به­منظور اندازه­گیری میزان ارتعاشات عرضی تیر و هم­چنین اعمال نیروهای کنترلی بهره برده شده است. در این راستا، معادلات مشتق جزئی حاکم بر دینامیک سیستم به­کمک اصل همیلتون و با فرض تیر اویلر-برنولی استخراج شده است. برای دست­یابی به این ...

full text

تحلیل خزشی دیسک دوار ساخته شده از مواد مدرج تابعی با پروفیل غیریکنواخت

چکیده دیسک‌های دوار بخش مهم بسیاری از ماشین‌آلات صنعتی می‌باشند. در بسیاری از موارد این دیسک‌ها درشرایط سرعت‌ دورانی و دمای زیاد کار می‌کنند. به این سبب تحلیل و مطالعه خزش در دیسک‌های دوار، ارزشمند و ضروری است. اخیرا کاربردهای مواد مدرج تابعی در ساخت دیسک‌های دوار مورد توجه محققین بسیاری قرار گرفته است. این مواد مرکب پیشرفته با داشتن قابلیت ‌تنوع در ساختار، امکان ترکیب مناسب خواص مواد وایجاد خ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 52  issue 12

pages  101- 110

publication date 2019-09-12

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023