مطالعه رفتار ارتعاشات اجباری غیرخطی میکروورق نانوکامپوزیتی تقویت شده با نانولوله‌های کربنی واقع در محیط سیال ساکن تحت تأثیر نیروی مکانیکی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، بندر انزلی، دانشگاه آزاد اسلامی، بندر انزلی، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، بندر انزلی، دانشگاه آزاد اسلامی، بندر انزلی، ایران

4 دکتری، گروه مهندسی مکانیک، بندر انزلی، دانشگاه آزاد اسلامی، بندر انزلی، ایران

doi
10.22034/jmeut.2024.51196.3089
چکیده

در این مقاله، رفتار ارتعاشات غیرخطی میکروورق نانوکامپوزیتی تقویت شده با نانولوله‌های کربنی در تماس با سیال ساکن بررسی شده است. معادلات حرکت با استفاده از نظریه تغییر شکل برشی مرتبه اول صفحات و در نظر گرفتن اثر اندازه‌های کوچک و تغییر شکل‌های بزرگ به دست آمده است. خواص مکانیکی معادل با استفاده از قانون مخلوط‌ها تعیین شده است. معادلات غیرخطی حاکم با استفاده از روش گالرکین گسسته‌سازی شده و پاسخ معادله به صورت عددی به دست آمده است. پس از صحت‌سنجی نتایج، تأثیر مشخصات هندسی میکروورق، پارامتر اندازه‌های کوچک، ارتفاع سیال و کسر وزنی نانولوله‌های کربنی بر فرکانس‌های طبیعی و پاسخ دینامیکی مطالعه شده است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش ارتفاع سیال فرکانس طبیعی کاهش می‌یابد. همچنین، تقویت میکروورق با استفاده از نانولوله‌های کربنی باعث رفتار سخت‌شوندگی فنر نرم‌شونده شده و منحنی پاسخ را به طور قابل ملاحظه‌ای به سمت راست خم می‌کند. این خمش با تغییرات جزئی در فرکانس تحریک می‌تواند باعث بروز ناپایداری جهش شود. نمودارهای پاسخ زمانی، منحنی فاز و پوانکاره نشان می‌دهد که رفتار ارتعاشی متناوب، شبه‌متناوب و آشوبناک در سیستم اتفاق می‌افتد.