نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• شهروز یوسف زاده ¹
• اشکان اکبری ²
• محمد نجفی ³

¹ استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، واحد الیگودرز، دانشگاه آزاد اسلامی، الیگودرز، ایران

² کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، واحد الیگودرز، دانشگاه آزاد اسلامی، الیگودرز، ایران

³ دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

در این تحقیق، ارتعاشات اجباری ورق‌ نسبتاً ضخیم مستطیلی از جنس مواد مدرج تابعی در تماس با سیال غیرقابل تراکم تحت بار متحرک مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل ورق بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول رایزنر- میندلین با در نظر گرفتن اثرات اینرسی دورانی و تنش‌های برشی عرضی می‌باشد و برای مطالعه اثر فشار اعمال شده از سیال بر روی سطح آزاد ورق از مدل‌سازی جرم افزوده استفاده شده است. ابتدا برای ورق مستطیلی با دو لبه‌ی موازی بر روی تکیه‌گاه ساده، معادله مشخصه ارتعاشی برای بدست آوردن فرکانس‌های طبیعی استخراج شده، سپس با بکارگیری روش بسط شکل مودها، معادلات حاکم بر رفتار ارتعاش اجباری ورق نسبتاً ضخیم مستطیلی بدست آمده است. در ادامه، بعد از صحه‌گذاری روی پاسخ‌های دقیق بدست آمده به تحلیل نتایج عددی ارتعاش اجباری و تأثیر پارامترهای مختلف هندسی از قبیل نسبت طول به عرض ورق، ضخامت به طول ورق، چگالی سیال، ارتفاع سیال و ضریب توانی کسر حجمی روی پاسخ دینامیکی ورق پرداخته شده است.

کلیدواژه‌ها

• ورق مستطیلی
• پاسخ دینامیکی
• تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی
• مواد مدرج تابعی

موضوعات

• مواد تابعی

عنوان مقاله [English]

Dynamic response of FG rectangular plate in contact with stationary fluid under moving load

نویسندگان [English]

• shahrouz yousefzadeh ¹
• Ashkan Akbari ²
• Mohammad Najafi ³

¹ Department of Mechanical Engineering, Aligudarz Branch, Islamic Azad University, Aligudarz, Iran

² Department of Mechanical Engineering, Aligudarz Branch, Islamic Azad University, Aligudarz, Iran

³ -Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

چکیده [English]

This study is investigated the forced vibration analysis of a moderately thick rectangular plate under moving load, which are composed of functionally graded materials and floating on incompressible fluid. The governing equations of the plate are analytically derived based on First-order Shear Deformation Theory (FSDT) with consideration of rotational inertial effects and transverse shear stresses. In order to obtaining the applied pressure on the free surface plate, the method of added mass is used. At first, the natural frequencies and shape modes of the rectangular plate with two parallel simply-supported edges are determined by decoupling and solving the motion equations system. Then, the forced vibration of the plate is investigated by shape mode expansions. Finally, the results of this study are compared and validated with results of other works and the effects of the different geometrical parameters such as the length to width ratio, the height to length ratio, fluid density, fluid depth and index of volume fraction on the dynamic response of the plate are investigated.

کلیدواژه‌ها [English]

• Rectangular plate
• Dynamic response
• First-order shear deformation theory
• Functionally graded materials