کمانش ورق های ضخیم هدفمند براساس تئوری مرتبه بالای تغییر شکل برشی و عمودی

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

در این مقاله، کمانش ورق­های مستطیلی ساخته شده از مواد هدفمند براساس تئوری مرتبه بالای تغییر شکل برشی و عمودی مورد بررسی قرار گرفته است. این تئوری هر سه مؤلفه­ جابجایی را برحسب توابع لژاندر در جهت ضخامت بسط می­دهد. با استفاده از اصل حداقل انرژی پتانسیل و معیار تعادل همسایگی، معادلات پایداری بدست می­آیند. دستگاه معادلات بدست آمده با فرض تکیه­گاه ساده روی هر چهار لبه ورق با روش ناویر حل شده و بار بحرانی کمانش بدست می­آید. پس از بررسی صحت نتایج ارائه شده، مقادیر بار بحرانی کمانش برای پارامترهای مختلفی مانند اندیس­ ماده هدفمند، نسبت منظری و نسبت ضخامت به عرض ورق برای انواع شرایط بارگذاری مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها


 [1]  Javaheri, R., and Eslami, M. R., "Buckling of Functionally Graded Rectangular Plates under in Plane Compressive Loading", ZAMM, Vol. 82, pp. 277-283, (2002).

 

 [2]  Chen, X.L., and Liew, K.M., "Buckling of Rectangular Functionally Graded Materials Plates Subjected to Nonlinearly Distributed in Plane Edge Loads", Smart Materials and Structures, Vol. 13, pp. 1430-1437, (2004).

 

 [3]  Shariat, B.A.S., and Eslami, M.R., "Buckling of Thick Functionally Graded Plates under Mechanical and Thermal Loads", Compos. Structures, Vol. 78, pp. 433–439, (2005).

 

 [4]  Oyekoya, O.O., Mba, D.U., and El-Zafrany, A.M., "Buckling and Vibration Analysis of Functionally Graded Composite Structures using the Finite Element Method", Composite Structures, Vol. 89, pp. 134-142, (2009).

 

 [5]  Mirzaeifar, R., Shahaba, S., and Bahai, H., "An Approximate Method for Simultaneous Modification of Natural Frequencies and Buckling Loads of Thin Rectangular Isotropic Plates", Engineering Structures, Vol. 31, pp. 208-215, (2009).

 

 [6]  Saidi, A.R., Rasouli, A., and Sahraee, S., "Axisymmetric Bending and Buckling Analysis of Thick Functionally Graded Circular Plates using Unconstrained Third-order Shear Deformation Plate Theory", Composite Structures, Vol. 89, pp.110-119, (2009).

[7]   Mohammadi, M., Saidi, A.R., and Jomehzadeh, E., "A Novel Analytical Approach for the Buckling Analysis of Moderately Thick Functionally Graded Rectangular Plates with Two Simply-supported Opposite Edges", Mechanical Engineering Science, Vol. 224, pp. 1831-1841, (2010).

 

 [8]  Mohammadi, M., Saidi, A.R., and Jomehzadeh, E., "Levy Solution for Buckling Analysis of Functionally Graded Rectangular Plates", Applied Composite Materials, Vol. 17, pp. 81-93, (2010).

 

 [9]  Bodaghi, M., and Saidi, A.R., "Levy-type Solution for Buckling Analysis of Thick Functionally Graded Rectangular Plates Based on the Higher-order Shear Deformation Plate Theory", Applied Mathematical Modeling, Vol. 34, pp. 3659–3673, (2010).

 

 [10] Naderi, A., and Saidi, A.R., "On Pre-buckling Configuration of Functionally Graded Mindlin Rectangular Plates", Mechanics Research Communications, Vol. 37, pp. 535-538, (2010).

 

 [11] Batra, R.C., and Vidoli, S., "Higher-order Piezoelectric Plate Theory Derived from a Three-dimensional Variational Principle", AIAA, Journal, Vol. 40, pp. 91-104, (2002).

 

 [12] Batra, R.C., and Aimmanee, S., "Vibrations of Thick Isotropic Plates with Higher-order Shear and Normal Deformable Plate Theories", Computers and Structures, Vol. 83, pp. 934–55, (2005).

 

 [13] Batra, R.C., "Higher-order Shear and Normal Deformable Theory for Functionally Graded Incompressible Linear Elastic Plates", Thin-Walled Structures, Vol. 45, pp. 974-982, (2007).

 

 [14] Sheikholeslami, S.A., and Saidi, A.R., "Vibration Analysis of Functionally Graded Rectangular Plates Resting on Elastic Foundation using Higher-order Shear and Normal Deformable Plate Theory", Composite Structures, Vol. 106, pp. 350-361, (2013).