تحلیل ارتعاشات طولی میله‌های ساخته‌شده از مواد مدرج تابعی بر اساس نظریه گرادیان کرنشی غیرموضعی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران

2 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22034/jmeut.2021.11219
چکیده

این مقاله به بررسی ارتعاشات طولی آزاد نانومیله‌های ساخته شده از مواد مدرج تابعی و دارای سطح مقطع یکنواخت بر پایه نظریه گرادیان کرنشی غیرموضعی می‌پردازد. ریز ساختارهای تشکیل شده از مواد مدرج تابعی، بصورت یک ترکیب ناهمگن تعریف می شوند که از کنار هم قراردادن دو ماده با ویژگی‌های متفاوت از نظر چگالی جرم و مدول الاستیسیته به منظور دست‌یابی به یک ماده مطلوب، بدست می‌آیند. با توجه به ویژگی‌های خاص مواد مدرج تابعی، تغییر ویژگی‌های فیزیکی همچون (چگالی جرم و مدول الاستیسیته در امتداد محور نانومیله مدرج تابعی) بر اساس روابطه نمایی بر حسب مکان و نسبت‌های ثابتی از خواص ماده بیان می‌شود که در مقاله حاضر نتایج عددی حاصل از این تغییرات در حالت‌های مختلف بیان می‌گردد. از روش گالرکین برای حل تقریبی تحلیل ارتعاشات آزاد نانو میله دوسرگیردار از جنس مواد مدرج تابعی استفاده می‌شود. مطالعه پارامتری برای بررسی اثر غیرموضعی پارامترهای مختلف همچون پارامتر غیرموضعی وابسته به مکان و مقیاس طولی ماده، همچنین پارامترهای فیزیکی نسبت مدول الاستیسیته و نسبت چگالی جرم مواد تشکیل‌دهنده نانومیله بر فرکانس‌های طبیعی پایه در این نانومیله ها انجام می‌گیرد.