24211

CIV2 219

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران - سازه

مهندسي عمران و حمل و نقل

1403/3/29

91 ص.

دكتر حسين عموشاهي

نانو ورق FGM , اثر ميكرواينرسي , اثر ميكرواينرسي , مدول توان حجم , تئوري گراديان كرنش اصلاح شده , پارامتر مقياس طول

در پژوهش حاضر ناپايداري مكانيكي و ارتعاش آزاد نانو ورق FGM بر اساس گراديان كرنش اصلاح شده با در نظر گرفتن اثر ميكرواينرسي با استفاده از روش نوار محدود اسپلاين مورد بررسي قرار گرفته است. با افزايش هر روزه كاربرد ساختارهاي خرد، نظريه‌هاي در حال توسعه براي توضيح دقيق‌تر اثرات كاهش اندازه، ضروري مي‌شوند. تئوري گراديان كرنش اصلاح‌شده بر اساس سه پارامتر مقياس طولي، سازه‌ها در مقياس نانو را به خوبي تحليل مي‌كند. در اين پايان نامه نانو ورق FGM مورد بررسي از دو فاز تشكيل شده است كه يك فاز فلزي در سطح زيرين و يك فاز سراميك در سطح بالايي مي‌باشد. تحليل نانو ورق تحت اثر شرايط مختلف تكيه‌گاهي، پارامتر مقياس طول، ابعاد و ضخامت، مدول توان حجم و حضور يا عدم حضور اثر ميكرواينرسي مورد مطالعه قرار مي‌گيرد.با توجه به نتايج به‌دست آمده، مشخص شد كه افزايش پارامتر مقياس طول، موجب افزايش بار بحراني كمانش و فركانس ارتعاش آزاد نانو ورق مي‌گردد. با افزايش توان مدول كسر حجمي، بار بحراني و ارتعاش آزاد نانو ورق كاهش مي‌يابد. اثر ميكرواينرسي در حالات خاص باعث تغيير نتايج نانو ورق مي‌شود. با ثابت نگه داشتن پارامتر مقياس طول و افزايش ضخامت ورق، پاسخ‌ها در دو حالت با در نظر گرفتن اثر ميكرواينرسي و بدون در نظر گرفتن اين اثر به هم همگرا مي‌شوند. ميكرواينرسي در ورق‌هاي مستطيلي تاثيرگذار است و هرچه به شكل مربع نزديك‌تر شود اين اختلاف كاهش مي‌يابد. افزايش نسبت عرض نانو ورق به ضخامت آن، موجب كاهش فركانس ارتعاش آزاد و بار كمانش بحراني مي‌گردد. همچنين با افزايش نسبت پارامتر مقياس طول به ضخامت در نانو ورق FGM، فركانس ارتعاش آزاد افزايش مي‌يابد.

FGM nanoplate , micro-inertia effect , power volume modulus , modified strain gradient theory , length scale parameter

Analysis of Micro/Nano Plates Considering the Effect of Micro-Inertia

مهندسي عمران

In the present study, the mechanical instability and free vibration of FGM (Functionally Graded Material) nanoplates are investigated based on the modified strain gradient theory, considering the effect of micro-inertia using the spline finite strip method. With the increasing application of microstructures, the development of theories for a more accurate explanation of size reduction effects becomes essential. The modified strain gradient theory, based on three length scale parameters, effectively analyzes nanostructures. In this dissertation The FGM nanoplate under study consists of two phases: a metallic phase at the bottom and a ceramic phase at the top. The analysis of the nanoplate is conducted under various boundary conditions, length scale parameters, dimensions and thicknesses, power volume modulus, and the presence or absence of the micro-inertia effect. The results indicate that increasing the length scale parameter leads to an increase in the critical buckling load and the free vibration frequency of the nanoplate. With an increase in the power volume modulus, both the critical buckling load and the free vibration frequency of the nanoplate decrease. The micro-inertia effect causes changes in the results under specific conditions. By keeping the length scale parameter constant and increasing the thickness of the plate, the responses in both cases, with and without considering the micro-inertia effect, converge. The micro-inertia effect is significant in rectangular plates, and this difference decreases as the shape approaches a square. Increasing the width-to-thickness ratio of the nanoplate reduces the free vibration frequency and the critical buckling load. Additionally, increasing the length scale parameter to thickness ratio in the FGM nanoplate increases the free vibration frequency.

5