ترجمه کمانش تیر های تموشنکو مرکب از مواد عملکردی درجه بندی شده (مواد هدفمند) دو بعدی با شرایط مرزی متفاوت

توضیحات

 عنوان فارسی: کمانش تیر های تموشنکو مرکب از مواد عملکردی درجه بندی شده (مواد هدفمند) دو بعدی با شرایط مرزی متفاوت

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Buckling of Timoshenko beams composed of two-dimensional functionally graded material (2D-FGM) having different boundary conditions

کمانش تیر های تموشنکو مرکب از مواد عملکردی درجه بندی شده (مواد هدفمند) دو بعدی با شرایط مرزی متفاوت

چکیده:

در مقاله ی حاضر، مواد هدفمند دو بعدی (2D -FGMs) برای بررسی کمانش تیر هایی با شرایط مرزی متفاوت برای اولین ارائه شده اند. فرض شده که خصوصیات مواد در هر دو جهت محوری و ضخامت طبق قانون توان متغیر است. بر مبنای تئوری تیر تموشنکو (TBT)، بار بحرانی کمانش تیرهای 2D -FGM با استفاده از روش ریتز به دست می آید. برای به دست آوردن بار کمانش، توابع آزمایشی برای خیز محوری و عرضی و چرخش مقطع عرضی به فرم چند جمله ای هستند. شرایط مرزی دو سر گیردار (C-C)، دو سر ساده (S-S) ، یک سر گیردار-یک سر آزاد (C-F) و یک سر گیردار-یک سر ساده (C-S) در نظر گرفته شده است. شرایط مرزی با اضافه کردن توابع کمکی به توابع تغییر مکان ارضا می شوند. همزمان، بار کمانش تیر 2D -FG برای اهداف مقایسه ی تئوری تیر اولر-برنولی محاسبه شده است. تعدادی نتایج عددی برای بررسی اثرات تغییرات مواد، تغییر شکل های برشی ( یا تناسب ابعادی) و شرایط مرزی متفاوت، بر رفتار کمانشی تیر های 2D-FG فراهم شده است.

کلمات کلیدی: کمانش، عملکردی درجه بندی شدهی دو بعدی، مواد (2D -FGM)، تئوری تیر تموشینکو، روش ریتز

۱. مقدمه:

با تولیدات  تکنولوژی در علوم مواد، مواد عملکردی درجه بندی شده (مواد هدفمند (FGM)) متشکل از دو ( یا بیشتر) ماده متفاوت به دلیل تقاضاهای جدید توسعه یافته اند. مفهوم مواد هدفمند در سال ۱۹۸۴ توسط تعدادی محقق ژاپنی حین پروژه وسیله نقلیه فضایی مطرح شد. یکی از مهم ترین مزایای مواد هدفمند در مقابل کامپوزیت های چند لایه ای قدیمی این است که خصوصیات مواد در یک جهت مطلوب از نقطه ای به نقطه دیگر که مواد میکروسکوپی ناهمگن هستند، تغییر می کند. در این مسیر، خصوصیات ماده ای مواد هدفمند تغییر آرام و مداومی را از یک ماده به مواد دیگر نشان می دهد که پدیده ترک خوردگی و لایه لایه شدگی، تمرکز تنش و تنش های پسماندی که در مواد کامپوزیت قدیمی مشاهده می شد، قابل صرف نظر کردن هستند، بنابر این یک پارچگی ساختاری در یک سطح مطلوب می تواند حفظ شود. به طور کلی، FGM ها، ساخته شده اند از مواد سرامیکی  که مقاومت حرارتی زیادی را به دلیل هدایت گرمایی ضعیف فراهم می کند، و مواد فلزی که در برابر گسیختگی سازه مقاومت می کنند. به دلیل خصوصیات برتر آن ها، FGM ها معمولا در اعضای سازه ای نظیر تیرها، صفحات و پوسته ها استفاده می شوند. در این نوشته، تلاش تحقیق برای درک رفتار مکانیکی سازع ساخته شده از FGM ها به طور پیوسته در دهه گذشته افزایش یافته است[1-19]. این در مطالعات بالا دیده می شود که بیشتر مطالعات قبلی مربوط به سازه های مواد هدفمند مرسوم (1D-FG) است که خصوصیات مواد آن ها فقط در یک جهت تغییر می کرد. با این حال، همانطور که در [۲۰] اشاره شده، چون تمامی سطوح داخلی ، خارجی توزیع مرکب یکسانی دارند، FGM های مرسوم در برخی کاردبردهای مهندسی موثر نیستند از جمله شاتل و صنایع هوا فضا. زیرا، درجه حرارت یا توزیع تنش در المان های ساختاری ماشین های این چنین پیشرفته می تواند در دو یا سه جهت باشد. به دلیل این واقعیت، نیاز به نوع جدیدی از مواد عملکردی درجه بندی شده ( مواد هدفمند) وجود دارد که خصوصیات آن ها در دو یا سه جهت برای به دست آوردن مواد با مقاومت موثر بیشتر در برابر درجه حرارت بالا تغییر می کند. بنابراین تعداد بسیار کمی مطالعات مربوط به مواد هدفمند دو بعدی وابسته به خصوصیات ماده وجود دارد. برای مثال، یک روش جدید توسط گوپی و ول [۲۱] توسعه پیدا کرد تا حالت پایای دو بعدی آزاد و اجباری نوسان تیرهای مواد هدفمند دو بعدی 

(2D -FGM) را بر اساس روش المان آزاد گالرکین (EFGM) بهینه کند. در یک مقاله نوشته شده توسط لو [۲۲] یک راه حل الاستیسیته جدید برای خمش و تغییر شکل های حرارتی تیرهای 2D-FG با شرایط کناری متنوع، با استفاده از روش مربع سازی مبتنی بر فضا مطرح شده است. ژاو [۲۳] یک راه حل الاستیسیته سمپلتیک برای آنالیز استاتیکی و نوسان آزاد تیر های 2D -FG که مدول الاستیسیته آن ها در هر دو جهت محوری و ضخامت به صورت نمایی تغییر می کند، ارائه کرده است. در مقاله اخیر شیشمک [۲۴]، ن،سان آزاد و نوسان اجباری تیر 2D -FG تحت یک بار متحرک برای وضعیتی که خصوصیات ماده تیر در جهت طول و ضخامت به صورت نمایی تغییر می کنند، مورد مطالعه قرار گرفته است. 

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.