محمد شرعیات
استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
[ 1 ] - تحلیل اجزای محدود پاسخ غیرخطی ضربه کم سرعت ورق کامپوزیتی ویسکوالاستیک، به کمک تئوری لایه ای
در مقاله کنونی، رفتار دینامیکی ورق کامپوزیتی چندلایه با میرایی سازه ای ویسکوالاستیک در برابر ضربه کم سرعت ناشی از برخورد یک جسم کروی، مورد بررسی قرار گرفته است. قانون تماس هرتز ابتدا جهت در نظر گرفتن اثر سختی لایه های زیرین بر سختی ناحیه تماس، تصحیح و سپس به فرم غیرخطی بکار گرفته شده است. مدل انتگرال سلسله مراتبی ولترا برای توصیف رفتار ویسکوالاستیک مواد به کار رفته و برای مدلسازی دقیق تر رفتار ...
[ 2 ] - تحلیل خمش ورق کامپوزیتی و ساندویچی حاوی لایه های پیزوالکتریک با استفاده از تئوری عمومی-محلی اصلاح شده
در این پژوهش، از یک مدل اجزاء محدود بر مبنای یک مدل ترکیبی برای مدلسازی اثرات کوپل ورق‌های کامپوزیتی و ساندویچی حاوی لایه های پیزوالکتریک استفاده شده است. در این مدل ترکیبی مولفه‌های مکانیکی با استفاده از تئوری عمومی-محلی پیشنهادی که در آن شرایط سطوح آزاد و پیوستگی جابجایی بین لایه برآورده می‌شود و مولفه‌های الکتریکی به کمک تئوری لایه‌ای خطی مدلسازی شده است. در این تئوری میدان جابجایی عمومی خط...
[ 3 ] - تحلیل ضربه کم‌سرعت خارج از مرکز ورق ساندویچی با تکیه‌گاه های نقطه‌ای به شیوه نیمه تحلیلی
در پژوهش کنونی، رفتار ورق ساندویچی با تکیه‌گاه های نقطه‌ای در معرض ضربه کم‌سرعت خارج از مرکز، برای اولین بار بررسی شده است. نوآوری دیگر، شامل پیشنهاد یک حل نیمه تحلیلی به همراه فرمولبندی انرژی جدید، جهت در نظر گرفتن وابستگی مکانی و استفاده از یک روش انتگرالگیری عددی زمانی ضمنی می باشد. معادلات حرکت برپایه اکسترمم سازی انرژی پتانسیل کل، با در نظر گرفتن کار نیروهای اینرسی، به شیوه ریتز پیدا شده ...
[ 4 ] - تحلیل کمانش ورق کامپوزیتی با سوراخ های دایره ای روی تکیه گاه الاستیک در شرایط مرزی و بارگذاری های لبه ای پاره ای مختلف، به شیوه نیمه تحلیلی
در مقاله کنونی، به بررسی کمانش ورق مستطیلی چندلایه ساخته شده از مواد مرکب دارای دو سوراخ دایره ای طولی یا عرضی، مستقر بر روی بستر الاستیک ونکلر -پسترناک، پرداخته شده است. در این راستا، از تئوری کلاسک ورق، روابط کرنش-جابجایی فن کارمن، روش های گلرکین و انرژی و تبدیل مسئله به مسئله مقادیر ویژه استفاده شده است. بار کمانش برای موقعیت های مختلف نسبی سوراخ های ورق در بارگذاری های لبه ای موضعی: متمرکز،...
[ 5 ] - بررسی اثر به‌کارگیری لایه‌های پیزوالکتریک بر ارتعاشات اجباری و آزاد ورق‌های چهارگوش FGH
در این نوشتار به‌منظور بررسی آثار ناشی از به‌کارگیری لایه‌های پیزوالکتریک حس‌گر و محرک، بر ارتعاشات ورق FGM چهارگوش، به‌مطالعه‌ی ارتعاشات آزاد، ارتعاشات اجباری و کنترل فعالِ ارتعاشاتِ گذرا در این خصوص خواهیم پرداخت. در تحلیل ارتعاشات آزاد، مقادیر فرکانس طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی سیستم به‌دست آمده‌اند. در تحلیل ارتعاشات اجباری، پاسخ سیستم به‌ازای ورودی‌های متفاوت و ولتاژهای مختلف اعمالی به لایه...
[ 6 ] - Coupled Thermoelasticity Impact Response Analysis of Composite Plates with SMA Wires in Thermal Environments
Impact responses of rectangular composite plates with embedded shape memory alloy (SMA) wires are investigated in the present research. The plate is assumed to be placed in a thermal environment; so that in contrast to the available researches in the field, the shape memory and ferroelasticity effects have to be considered also in addition to the superelasticity. The governing equations are der...
[ 7 ] - An Analytical Shear Factor for FGM Circular Plates with Non-uniform Elastic Foundations and Normal and Shear Tractions
The available shear correction factors have mainly been developed for homogeneous isotropic plates and/or assuming that no shear tractions are imposed on the top and bottom surfaces of the plate. In the present research, a more general case of a circular functionally graded plate subjected to non-uniform normal and shear tractions at the top and bottom surfaces is considered. These non-uniform ...
[ 8 ] - Dynamic responses of poroelastic beams with attached mass-spring systems and time-dependent, non-ideal supports subjected to moving loads: An analytical approach
The present study is the first to analyze the dynamic response of a poroelastic beam subjected to a moving force. Moreover, the influences of attached mass-spring systems and non-ideal supports (with local movements in the supporting points or base due to the presence of factors such as gaps, unbalanced masses, and friction or seismic excitations) on the responses were investigated. Non-ideal s...
[ 9 ] - Closed-form Molecular Mechanics Formulations for the 3D Local Buckling and 2D Effective Young’s Modulus of the Nanosheets
A closed form three-dimensional solution is presented for determination of the local buckling (cell buckling) load of the nanosheets. Moreover, an expression is proposed for the effective 2D Young’s modulus of the unit cell of the nanosheet. In this regard, a three-dimensional efficient space-frame-like geometrical model with angular and extensional compliances is considered to investigate stab...
[ 10 ] - Nonlinear Finite Element Eccentric Low-Velocity Impact Analysis of Rectangular Laminated Composite Plates Subjected to In-phase/Anti-phase Biaxial Preloads
All impact analyses performed so far for the composite plates, have treated central impacts. Furthermore, investigations on influences of the in-plane biaxial compression, tension, or tension-compression preloads on various responses of the low-velocity impact, especially the indentation, have not been performed so far. In the present research, a finite element formulation is presented for resp...
[ 11 ] - A Zigzag Theory with Local Shear Correction Factors for Semi-Analytical Bending Modal Analysis of Functionally Graded Viscoelastic Circular Sandwich Plates
Free bending vibration analysis of the functionally graded viscoelastic circular sandwich plates is accomplished in the present paper, for the first time. Furthermore, local shear corrections factors are presented that may consider simultaneous effects of the gradual variations of the material properties and the viscoelastic behaviors of the materials, for the first time. Moreover, in contrast ...
[ 12 ] - A Power Series Solution for Free Vibration of Variable Thickness Mindlin Circular Plates with Two-Directional Material Heterogeneity and Elastic Foundations
In the present paper, a semi-analytical solution is presented for free vibration analysis of circular plates with complex combinations of the geometric parameters, edge-conditions, material heterogeneity, and elastic foundation coefficients. The presented solution covers many engineering applications. The plate is assumed to have a variable thickness and made of a heterogeneous material whose p...
[ 13 ] - Stress Analysis of Two-directional FGM Moderately Thick Constrained Circular Plates with Non-uniform Load and Substrate Stiffness Distributions
In the present paper, bending and stress analyses of two-directional functionally graded (FG) circular plates resting on non-uniform two-parameter foundations (Winkler-Pasternak foundations) are investigated using a first-order shear-deformation theory. To enhance the accuracy of the results, the transverse stress components are derived based on the three dimensional theory of elasticity. The s...
[ 14 ] - A Semi-Analytical Solution for Free Vibration and Modal Stress Analyses of Circular Plates Resting on Two-Parameter Elastic Foundations
In the present research, free vibration and modal stress analyses of thin circular plates with arbitrary edge conditions, resting on two-parameter elastic foundations are investigated. Both Pasternak and Winkler parameters are adopted to model the elastic foundation. The differential transform method (DTM) is used to solve the eigenvalue equation yielding the natural frequencies and mode shape...
[ 15 ] - A Rapidly Convergent Nonlinear Transfinite Element Procedure for Transient Thermoelastic Analysis of Temperature-Dependent Functionally Graded Cylinders
In the present paper, the nonlinear transfinite element procedure recently published by the author is improved by introducing an enhanced convergence criterion to significantly reduce the computational run-times. It is known that transformation techniques have been developed mainly for linear systems, only. Due to using a huge number of time steps, employing the conventional time integration me...
[ 16 ] - تحلیل تنش و جابجایی ورق‌های ساندویچی ضخیم دارای هسته آگزتیک تغییر شکل‌پذیر به کمک تئوری عمومی-محلی مرتبه سه بهبود یافته
در مقاله پیش‌رو، یک تئوری عمومی-محلی مرتبه بالای اصلاح شده با روابط سه‌بعدی الاستیسیته به منظور مطالعه رفتار تنشی و جابجایی در راستای ضخامت ورق‌های ساندویچی ضخیم و نازک با هسته تغییر شکل‌پذیر آگزتیک تحت بارهای استاتیکی ارائه شده است. معادلات حاکم بر اساس اصل همیلتون استخراج شده‌اند. از مهم‌ترین نوآوری‌های پژوهش حاضر می‌توان به ارائه تئوری عمومی-محلی مرتبه بالای اصلاح شده با استفاده از روابط سه...
[ 17 ] - Experimental and Finite Element Studies on Free Vibration of Automotive Steering Knuckle
The main aim of this research is to determine the best material for manufacturing of steering knuckle in order to reduce the weight using aluminum alloy and Metal Matrix Composite (MMC). To achieve this purpose, the Modal test has been performed to study vibrational behavior of steering knuckle. CAD Model has been prepared by using coordinate measuring machine (CMM). Finally, the Finite Element...
[ 18 ] - Effects of the asymmetric behavior of the shape memory alloy on nonlinear dynamic responses of thick sandwich plates with embedded SMA wires
In the present article, the dynamic behavior of sandwich plates with embedded shape memory alloy (SMA) wires is evaluated for two cases wherein (i) the stress-strain curve of the superelastic behavior of the SMA wires is symmetric and (ii) the mentioned curve is non-symmetric. A modified version of Brinson’s constitutive model is proposed and used. The high non-linearity in the behavior stems f...
[ 19 ] - A Mathematical Approach for Describing Time-Dependent Poisson’s Ratios of Periodontal Ligaments
Periodontal ligament is a thin layer of soft tissue that connects root of a tooth to the surrounding alveolar bone. These ligaments play an important role in initiating tooth movement when loads are applied to teeth with orthodontic appliances. The majority of such soft tissues exhibit as viscoelastic bodies or have a time-dependent behavior. Due to the viscoelastic behavior of the periodontal ...
Co-Authors