نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• آرش پالیزوان ¹
• فرشید مسیبی ²
• حسین عموشاهی ³

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی عمران، دانشگاه اصفهان، اصفهان ، ایران

² دانشیار، مهندسی عمران، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

³ استادیار، مهندسی عمران، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

در این پژوهش با استفاده از معادلات حاکم بر ورق نیمه‌ضخیم کامپوزیت ویسکوالاستیک بر مبنای نظریه تغییر شکل برشی مرتبه اول، تحت بار درون و خارج صفحه تغییر شکل حداکثر و بار بحرانی کمانشی در طول زمان محاسبه شده است. ویژگی‌های مکانیکی ماده ویسکوالاستیک با استفاده از بیان مدول آسودگی در فرم سری پرونی، به صورت خطی درنظر گرفته شده است. روابط متشکله به فرم چندجمله‌ای در حوزه لاپلاس-کارسون بیان شده‌اند. همچنین از تقریب ایلوشین و تبدیل معکوس لاپلاس-کارسون برای بازگرداندن پاسخ‌ این معادلات به حوزه زمان کمک گرفته شده است. نهایتاً برای حل معادلات حاکم به ازای مقادیر مختلف زمان از روش توابع پایه‌نمایی تعمیم یافته استفاده شده و نمودار تاریخچه زمانی خیز حداکثر و بار کمانشی بحرانی برای ورق ویسکوالاستیک به ازای شرایط مرزی مختلف رسم شده است و نتایج خمش و کمانش ورق مفصلی با منابع ارائه شده در پیشینه مقایسه شده‌اند. همچنین با بررسی ورق‌های دارای شرایط مرزی دو طرف مفصل-دو طرف گیردار و چهار طرف گیردار تحت بارگذاری عرضی و نیز درون صفحه، اثر تغییر شرایط مرزی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین برای نمایش توانایی روش در حل شرایط مرزی متنوع، چند نوع شرط مرزی دیگر که روش‌های تحلیلی و نیمه‌تحلیلی قادر به حل آن‌ها نیستند نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در تمامی موارد، روش پیشنهادی کارایی بهتری نسبت به سایر روش‌ها نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

• ورق ویسکوالاستیک
• روش توابع پایه‌نمایی تعمیم یافته
• خمش ورق
• کمانش ورق
• تقریب ایلوشین

موضوعات

• ویسکوالاستیسیته

عنوان مقاله [English]

Bending and buckling solution of composite viscoelastic plate using the generalized exponential basis function method

نویسندگان [English]

• Arash Palizvan ¹
• Farshid Mossaiby ²
• Hossein Amoushahi ³

¹ Civil Engineering Department, University of Isfahan, Isfahan, Iran

² Civil Engineering Department, University of Isfahan, Isfahan, Iran

³ Civil Engineering Department, University of Isfahan, Isfahan, Iran

چکیده [English]

In this study, we employ first-order shear deformation theory to calculate maximum deformation and critical buckling load of moderately thick viscoelastic composite plates. These quantities are calculated over time under in-plane and out of plane loadings. The mechanical properties of the viscoelastic material are assumed linearly by expressing the modulus of relaxation in the form of the Prony series. Constitutive equations are expressed as polynomials in the Laplace-Carson domain. Also, the Illyushin’s approximation and inverse Laplace-Carson methods have been used for calculating the response of these relations in the time domain. Finally, the method of generalized exponential basis functions is used to solve the governing equations for different values of time. Finally, the method of generalized exponential basis functions is used to solve the governing equations for different time values. The time-history of maximum deflection and critical buckling load are presented for the plates with different boundary conditions. The results of bending and buckling of the simply-supported plates are compared with the existing literature. Plates with two edges simply-supported and other edges fixed as well as those with all edges fixed are considered under transverse and in-plane loading, to investigate the effect of changing boundary conditions. Several problems with different boundary conditions are considered which many other analytical and semi analytical methods are unable to handle. In all cases the proposed method has been able to outperform the other methods.

کلیدواژه‌ها [English]

• viscoelastic plate
• generalized exponential basis functions
• plate bending
• plate buckling
• Illyushin’s approximation method