بررسی کمانش یک ورق دایروی FGM با لایه‌های پیزوالکتریک محرک-محرک بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی صفحات

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، واحد الیگودرز، دانشگاه آزاد اسلامی، الیگودرز، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، واحد الیگودرز، دانشگاه آزاد اسلامی، الیگودرز، ایران

doi
چکیده

در این مقاله کمانش حرارتی ورق نسبتاً ضخیم دایره‌ای شکل ساخته شده از مواد تابعی (FGM) با لایه‌های پیزوالکتریک محرک-محرک بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی صفحات مورد بررسی قـرار گرفته است. شرایط مرزی به‌صورت گیردار و خواص مکانیکی ورق در راستای ضخامت متغیر فرض شده است. روابط سینماتیکی بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی صفحات در نظر گرفته شده است. معادلات غیرخطی تعادل و خطی پایداری با استفاده از حساب تغییرات و اعمال معادلات اویلر-لاگرانژ بر تابعی انرژی پتانسیل کل بدست آمده‌اند. سپس با حل معادلات حاصل تحلیل کمانش ورق ساخته شده از مواد تابعی تحت دو نوع بارگذاری گرمایی با تغییرات خطی و غیرخطی دما در جهت ضخامت ارائه شده است. در ادامه برای بررسی تأثیر پارامترهای مختلف بر روی دمای بحرانی کمانش، نتایج به صورت جدول‌ها و نمـودارهایی ارائه گردیده و نتایج حاصل از تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی با نتایج حاصل از سایر پژوهش‌ها مورد مقایسه قرار گرفته و اطمینان کافی حاصل شده است. نتایج نشان می‌دهـد که وجود لایه پیزوالکتریک باعـث افزایش دمای بحـرانی کمانش می گردد و این افزایش برای حالت ورق همگن بیشتر از ورق ساخته شده از مواد تابعی می باشد. همچنین، مقدار دمای بحرانی کمانش با افزایش نسبت ضخامت ورق و ضخامت لایه پیزوالکتریک بر شعاع ورق افزایش می یابد.