بررسی تأثیر شرایط مرزی مرتبه بالا بر ارتعاشات آزاد ریزپوسته‌‌های ضخیم مخروطی مدرج تابعی دوجهته

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری

doi
10.22060/mej.2021.19796.7116
چکیده

پژوهش پیش‌‌رو تأثیر شرایط مرزی مرتبه بالای ناشی از در نظر گرفتن اثر ابعاد کوچک را بر ارتعاشات آزاد ریزپوسته‌‌های ضخیم مخروطی مدرج تابعی دوجهته بررسی می‌‌کند. مدل حاضر تغییرات پارامتر مقیاس طول مادی را به‌‌عنوان یکی از خواص مکانیکی ریزپوسته در راستای ضخامت و همچنین در امتداد محور طولی آن مد نظر قرار می‌‌دهد. تئوری‌‌های‌‌ تنش‌‌کوپل بهبود یافته و پوسته لاو با در نظر گرفتن تغییر شکل‌‌های برشی مرتبه اول به‌‌همراه روش ریتز به‌‌خدمت گرفته می‌‌شوند تا معادلات مقدار ویژه - بردار ویژه حاکم بر ارتعاشات آزاد ریز سازه تعیین شوند. این معادلات برای چند شرط مرزی مختلف حل می‌‌گردند. نتایج حاضر با نتایج موجود در مقالات مرتبط مقایسه و به‌‌صورت موفقیت‌‌آمیزی صحه‌‌گذاری می‌‌شوند. سپس اثرات ابعاد کوچک، شرایط مرزی مرتبه بالا و اندیس‌‌های تابع توزیع توانی در هر دو راستای عرضی و طولی بر ارتعاشات آزاد ریزپوسته‌‌های مخروطی شکل مورد بررسی قرار می‌‌گیرند. نتایج حاکی از آنند که شرایط مرزی مرتبه بالا نقشی حیاتی در دینامیک ریزپوسته مخروطی بازی می‌‌کنند؛ خصوصاً هنگامی‌‌که این شرایط مرزی مودهای غالب در دینامیک سازه را مستقیماً تحت تأثیر قرار می‌‌دهند. همچنین مشاهده گردید اگرچه دینامیک ریزپوسته مخروطی حاضر از اندیس‌‌های تابع توزیع توانی در هر دو راستای عرضی و طولی تحت تأثیر می‌‌پذیرد، اما حساسیت بیشتری نسبت به اندیس عرضی دارد.