Skip to main content
SUPERVISOR
Saeed ZeiaeiRad,Seyed Ailreza Shahidi rizi
سعید ضیائی راد (استاد مشاور) سید علیرضا شهیدی ریزی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amir Khalifpour
امیر خلیف پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Free vibration analysis of a functionally graded rectangular nano-plate using Galerkin’s procedure
In this thesis, strain gradient elasticity theory containing three material length scale parameters is applied to analyze the in-plane and out of plane frequencies of free vibration behavior of a simply supported functionally graded nanoplate. The material properties of FGM nanoplate are assumed to vary continuously and across the thickness direction on the basis of simple power law function and technique. To describe deformation of FGM nanoplate, a general displacement filed will be used which includes several kinematic theories such as principle, the equations of motion and boundary conditions are derived. Galerkin’s procedure is implemented to solve the governing equations and achieve mass and stiffness matrices of the system. For validity and accuracy of the present solution, obtained numerical results are compared with the previous literature. Finally, selected numerical results are presented to investigate the influences of material length scale parameters, power law index, length to thickness ratio, and transverse shear deformation on the in-plane and out of plane frequencies of functionally graded nanoplate with the simply supported boundary condition at all edges. Considering the obtained results, it was clear that due to increasing stiffness of the system, the frequency of the size-dependent plate model is more than when the plate thickness becomes comparable to material length scale parameters. these size effects decrease or even disappear as the thickness of the plate is far greater than the material length scale parameters. In addition, increasing the power law index and decreasing plate thickness would decrease natural frequencies in both Keywords Free vibration, Functionally graded nanoplate, Strain gradient elasticity theory, Galerkin’s procedure
در این پژوهش، به بررسی رفتار ارتعاشآزاد و تحلیل فرکانسی درون صفحه و بیرون صفحه نانوصفحه مدرج تابعی با استفاده از نظریه گرادیان کرنشاصلاح شده با سه پارامتر مقیاساندازه پرداخته شده است. فرضشده استکه خواصماده به صورتپیوسته تنها در راستای ضخامت تغییر می کند. به منظور همگن سازی خواصماده مدرج تابعی از قانون ترکیب، و جهت بیان توزیع کسرهای حجمی مواد سازنده از نظریه ساده قانون توان استفاده شده است. جهتبیان تغییرشکل نانوصفحه، از میدانی استفاده خواهد شد که چندین نظریه سینماتیکاز قبیل نظریه کلاسیک، نظریه میندلین، و نظریه مرتبه بالای ردی را شامل می شود. جهتدست یابی به معادله های حرکتو شرایط مرزی حاکم بر مسئله، از اصل همیلتون، و جهت دست یابی به ماتریس های جرم و سفتی سیستم، از روش حل گالرکین استفاده گردیده است. همچنین به منظور اعتبارسنجی حل صورت گرفته، نتایج عددی حاصل از این پژوهشبا مراجع مقایسه شده است. در انتها با ارائه جداول و نمودارها، به تحلیل نتایج و تاثیر تغییر پارامترهای مقیاساندازه، شاخصقانون توان، ضخامتصفحه، و اثر تغییرشکل برشی عرضی بر فرکانس های درون صفحه و بیرون صفحه نانوصفحه مدرج تابعی در شرایط مرزی تکیه گاه ساده پرداخته شده است. مشاهده گردید که فرکانسمدل وابسته به اندازه از فرکانسمدل کلاسیکبه دلیل افزایشسختی سیستم بیشتر است. همچنین، زمانی که ضخامت صفحه قابل مقایسه با پارامتر مقیاس طول باشد، فرکانسافزایشمی یابد و اختلافبین دو نظریه کلاسیکو غیرکلاسیکزیاد است. زمانی که ضخامتصفحه خیلی بیشتر از پارامتر مقیاس طول باشد، اثرات اندازه قابل چشم پوشی است. علاوه بر آن، افزایششاخصقانون توان و کاهشضخامت صفحه، موجب کاهش فرکانسدر هر دو نظریه کلاسیکو وابسته به اندازه می گردد. کلمات کلیدی ارتعاشآزاد، نانوصفحه مدرج تابعی، نظریه گرادیان کرنشاصلاح شده، روشگالرکین

ارتقاء امنیت وب با وف بومی