بررسی اثر خواص پیزوالکتریک نانولوله های نیترید بور بر ارتعاشات آزاد ورق حلقوی کامپوزیتی پایه پلیمری

در این پایان نامه براساس تئوری سه بعدی الاستیسیته و با استفاده از یک روش نیمه تحلیلی، اثر خواص پیزوالکتریکی نانولوله های نیترید بور بر ارتعاشات آزاد ورق حلقوی کامپوزیتی پایه پلیمری تحت شرایط مرزی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. این روش نیمه تحلیلی ترکیبی از روش فضای حالت و روش تفاضلات مربعی یک بعدی است به طوری که حل تحلیلی در راستای ضخامت ورق با استفاده از روش فضای حالت و حل تقریبی در راستای شعاعی با استفاده از روش تفاضلات مربعی یک بعدی به دست آورده شده است. ماده کامپوزیت مورد مطالعه که در آن پلیمر پلی وینیلیدن فلوراید و نانولوله نیترید بور به ترتیب به عنوان فاز زمینه و تقویت کننده وجود دارند، به عنوان یک ماده کامپوزیتی تقویت شده با فیبر پیزوالکتریکی در نظر گرفته شده و برای به دست آوردن ضرایب خواص این ماده از یک مدل میکروالکترومکانیکی موسوم به مدل مستطیلی استفاده شده است. برای استفاده از روش تفاضلات مربعی، راستای شعاعی ورق به نقاط نمونه تقسیم شده و برای هرنقطه، هشت متغیر حالت در نظر گرفته شده است. با در نظر گرفتن شرایط مرزی و استفاده از روش تفاضلات مربعی، معادلات فضای حالت، گسسته سازی شده و با اعمال شرایط سطحی در بالا و پایین ورق فرکانس های طبیعی ورق به دست آمده است. در بخش نتایج، ابتدا همگرایی جواب ها بررسی شده سپس به منظور اعتبارسنجی، مقادیر بی بعد پارامتر فرکانسی با نتایج به دست آمده از تحقیقات دیگر، مقایسه گردیده است. همچنین اثرات کسر حجمی نانولوله، شرایط مرزی، ضخامت ورق و عدد موج جانبی بر ارتعاشات آزاد ورق مورد بررسی قرار گرفته است.