مشخصات پژوهش

عنوان	مدلسازی تحلیلی ارتعاشات غیرخطی آزاد و اجباری صفحات متخلخل مگنتو-الکترو-الاستیک درجه بندی شده ی تابعی هوشمند
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	ورق متخلخل مگنتو-الکترو-الاستیک مدرج تابعی، تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول، ارتعاشات غیرخطی ، روش اغتشاشات، پاسخ ساب هارمونیک
چکیده	در پژوهش حاضر به مدلسازی تحلیلی ارتعاشات غیرخطی آزاد و اجباری صفحات متخلخل مگنتو-الکترو-الاستیک مدرج تابعی هوشمند پرداخته شده است. به این منظور ورقی مستطیل شکل که از مواد متخلخل مدرج تابعی مگنتو-الکترو-الاستیک ساخته شده و چهار نوع تخلخل یکنواخت، V، O و X شکل در راستای ضخامت آن توزیع شده در نظر گرفته شده است. قسمت فوقانی ورق مورد بررسی را صد درصد فاز فلز مگنتواستریکتیو و قسمت تحتانی آن را نیز صد درصد فاز سرامیک پیزوالکتریک تشکیل داده است. شرایط مرزی مکانیکی ورق از نوع ساده و شرایط مرزی الکتریکی و مغاطیسی نیز از نوع مداربسته در نظر گرفته شده است. خواص موثر فیزیکی و مکانیکی ورق با استفاده از قانون مخلوط ها و تابع توزیع توانی مدل شده است. معادلات حرکت ورق با استفاده از تئوری برشی مرتبه اول و قانون گاوس به صورت هفت معادله ی دیفرانسیل جزئی غیرخطی کوپل شده استخراج گردیده و با اعمال روش گالرکین ساده شده اند. سپس معادلات مذکور به معادله ی حرکت عرضی ورق کاهش یافته اند. با توجه به معادله ی مذکور فرکانس طبیعی ورق محاسبه شده و با اعمال روش لیندست-پوانکاره ارتعاشات آزاد غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته و رابطه ای تحلیلی برای محاسبه ی نسبت فرکانس طبیعی غیرخطی به فرکانس طبیعی خطی ورق ارائه شده است. ارتعاشات اجباری ورق نیز با استفاده از روش مقیاس های چندگانه بررسی شده و روابطی جهت تشریح پاسخ فرکانسی در تشدید اولیه و ساب هارمونیک به دست آمده است. نیروی تحریک خارجی در ارتعاشات اجباری به صورت بار گسترده هارمونیک در حوزه ی زمان و با دامنه ی ثابت اعمال شده است. در انتها با ارائه ی مثالی عددی و تغییر پارامترهای مختلف از نظیر گرادیان خواص ماده، انواع توزیع تخلخل و مقادیر مختلف شاخص تخلخل، نسبت ضخامت به طول ورق، نسبت طول به عرض ورق و اختلاف پتانسیل های مغناطیسی و الکتریکی در گرادیان خواص مختلف، تاثیر هرکدام بر فرکانس های خطی و غیرخطی ورق و همچنین تاثیر آن ها بر نمودار پاسخ فرکانسی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که تغییر نوع توزیع تخلخل و شاخص تخلخل بر فرکانس طبیعی خطی و غیرخطی ورق و همچنین پاسخ فرکانسی در تشدید اولیه و ثانویه تاثیرگذار بوده و با ایجاد تغییرات در تخلخل می توان موارد مذکور را بهینه کرد.
پژوهشگران	علیرضا شوشتری (استاد راهنما)، محمدحسین محمدی (دانشجو)