19045

۱۹۰۴۵

بررسي ارتعاش آزاد تيرهاي ضخيم از جنس مواد پيزوالكتريك مدرج تابعي

كارشناسي ارشد

ارتعاشات ، كنترل و ديناميك

۱۳۹۴-۱۳۹۶

۱۳۹۶/۱۲/۲۳

دكتر شاهرخ حسيني هاشمي

مكانيك

چكيده در اين مطالعه، رفتار ارتعاشي مكانيكي و ترمو الكتريكي نانوتير پيزوالكتريك مدرج تابعي بر اساس تئوري غيرمحلي و مدل تير تيموشنكو بررسي شده است . اين گونه فرض مي شود كه ويژگي هاي ترمو الكترو مكانيكي نانو تير بر اساس مدل قانون تواني بطور پيوسته در راستاي ضخامت تغيير مي كنند. معادلات تعادل و شرايط مرزي نيز بر اساس اصل هميلتون بدست امده و به فرم بي بعدشده ارائه مي شوند. روش عددي تربيع ديفرانسيلي هم براي بدست آوردن فركانس طبيعي نوسانات آزاد تير پيزوالكتريك مدرج تابعي در شرايط مرزي مختلف به كار گرفته مي شود. اثرات پارامترهائي همچون پارامترغيرمحلي، تغيير دما ، ولتاژ الكتريكي خارجي و انديس تواني ماده مدرج تابعي بر روي مشخصه هاي ارتعاشي تير مدرج تابعي پيزوالكتريك با جزئيات مورد بحث قرار گرفته است . نتايج نيز بايد متناسب و مربوط به طراحي وكاربرد نانوابزار پيزوالكتريك باشد. نتايج ارائه شده و روش حل نيز معياري براي مقايسه با ساير تحقيقات انجام گرفته و نتايج عددي و تقريبي در اين زمينه است. واژه هاي كليدي:تير پيزوالكتريك مدرج تابعي، فركانس طبيعي، تئوري الاستيسيته غيرمحلي، تئوري تير تيموشنكو، شرايط مرزي مختلف

1397/02/19

Free vibration analysis of thick beams made of functionally graded piezoelectric materials

5/9/2018 12:00:00 AM

Abstract: In this study, thermoelectric-mechanical vibration behavior of the functionally graded piezoelectric (FGP)nanobeams is investigated based on the nonlocal theory and Timoshenko beam theory.Electro-thermo-mechanicalproperties of nanobeam are supposed to change continuously throughout the thickness based onpower-law model. The governing equations and boundary conditions are derived by using the Hamilton principle and represented in dimensionless form. The Numerical differential quadrature (DQ) method is employed to determine the natural frequencies of the FGP nanobeams with different boundary conditions. The influences of the nonlocal parameter, temperature change, external electric voltage and power-law exponent on the thermoelectric-mechanical vibration characteristics of the FGP nanobeams are discussed in detail. The resultsshould be relevant to the design and application of the piezoelectric nanodevices.The presented result and method case serve asbenchmark for comparing the results obtained from the other approximate and numerical methods. Keywords:Functionally graded piezoelectric beam; Natural frequency; Nonlocal elasticity theory; Timoshenkobeam theory; Different boundary condition