تحلیل ارتعاش آزاد قاب‌های تشکیل شده از ماده‌ی تابعی درجه‌ای با پیوند نیمه‌سخت و تکیه‌گاه‌های کشسان دورانی
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی XML
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22631/ICCECONF.2017.16685.1499
نویسندگان
کیلومتر 5 جاده قوچان- مشهد/ دانشگاه مهندسی فناوری های نوین قوچان/ صندوق پستی: 67335-94771
چکیده
در این مقاله، به بررسی رفتار ارتعاش آزاد سازه‌های قابی تشکیل شده از ماده‌ی تابعی درجه‌ای (FGM) که دارای پیوند نیمه‌سخت و تکیه‌گاه‌های کشسان می‌باشند، پرداخته می‌شود. نرمی پیوند و تکیه‌گاه‌ها، با فنرهای دورانی خطی الگوسازی می‌شود. بر این پایه، نخست، با حل دقیق معادله دیفرانسیل حاکم بر ارتعاش آزاد سازه و با نظر گرفتن نگره اولر- برنولی، پاسخ‌ها بر حسب تابع‌های بسل به دست می‌آیند. سپس، با وارد نمودن شرط‌های مرزی، ماتریس ضریب‌های ثابت برپا می‌گردد. از برابر صفر قراردادن دترمینان ماتریس ضریب‌ها، معادله مشخصه سازه در دسترس قرار می‌گیرد. پاسخ‌های حقیقی این معادله، فرکانس‌های طبیعی سیستم و به دنبال آن، شکل‌های ارتعاشی سازه را به دست می‌دهد. به سخن دیگر، رابطه‌های صریحی برای یافتن فرکانس طبیعی و مودهای ارتعاشی سازه‌های FGM با شرط‌های مرزی متفاوت در دسترس قرار می‌گیرد. در ادامه، پس از صحت‌سنجی رابطه‌سازی پیشنهادی، به ارزیابی اثر عامل‌های گوناگونی مانند نرمی پیوند و تکیه‌گاه‌ها و گونه ماده تابعی درجه‌ای بر پاسخ ارتعاش آزاد قاب‌ها پرداخته خواهد شد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Free vibration analysis of frames made from functionally graded materials with semi-rigid connection and elastic rotational supports
Authors
Mashhad
Abstract
The present research deals with the free vibration analysis of functionally graded (FG) frames with semi-rigid connection and elastic supports. Flexibility of elastic supports and semi-rigid connection are modeled with linear rotational springs. Accordingly, based on the Euler–Bernoulli beam theory an exact formulation for free vibration analysis of FGM frames with various boundary conditions is obtained in terms of the Bessel functions. In other words, explicit relations are available to find the natural frequency and vibrational modes of FGM structures with different boundary conditions. In this way, dynamic properties such as the natural frequency and vibrational modes of these structures with various boundary conditions can be found. Comparing the outcomes with other research demonstrating the accuracy and efficiency of the proposed formulation. Finally, the effects of various parameters such as flexibility of connection and elastic supports, and the functionally graded material on the free vibration response of the structures are investigated.
Keywords
free vibration analysis, simple frame, functionally graded materials, semi-rigid connection, rotational elastic supports