بررسی حالت‌های پایدار استاتیکی ورق مستطیلی مرکب دوپایداره با الیاف منحنی‌شکل با لایه‌های پیزوالکتریک

 

نویسندگان:

دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

در این مقاله، به تحلیل استاتیکی یک ورق مستطیلی مرکب دوپایداره با الیاف منحنی ‌شکل و شرایط ‌مرزی آزاد که دارای لایه‌های پیزوالکتریک تقویت‌شده با ماکروالیاف است، پرداخته شده‌است. برای این منظور، ابتدا انرژی‌های پتانسیل و کار نیروهای خارجی ورق مستطیلی مرکب با استفاده از رابطه‌های کرنش-جابه‌جایی غیرخطی ون‌کارمن استخراج شده‌اند. سپس حالت‌های پایدار ورق مستطیلی با استفاده از روش ریلی-ریتز و کمینه‌سازی انرژی پتانسیل سیستم به‌دست آمده‌اند. در ادامه، جابه‌جایی‌های قسمت‌های مختلف ورق مستطیلی با استفاده از مدل توسعه‌یافته هیر محاسبه و با نتایج آباکوس مقایسه شده‌اند. به‌منظور افزایش دقت نتایج، برای اولین‌‌بار، تابع شکل جدیدی از مرتبه هفت برای میدان جابه‌جایی خارج از صفحه ارائه شده‌است. در نهایت، جابه‌جایی‌های قسمت‌های مختلف ورق مستطیلی به همراه حالت‌های پایدار آن برای پنج حالت مختلف چینش الیاف منحنی ‌شکل استخراج شده‌اند و با مدل اجزای محدود مقایسه شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که بین نتایج دو روش سازگاری بسیار خوبی وجود دارد. همچنین در این مقاله برای اولین‌بار اثر وجود لایه‌های پیزوالکتریک تقویت‌شده با ماکروالیاف روی حالت‌های پایدار استاتیکی سیستم بررسی شده‌است.

کلیدواژه‌ها

Date : 1404-01
نوع مقاله
Journal