تحلیل کمانش شبه سه بعدی صفحات ساندویچی مدرج تابعی با رویه های پیزوالکتریک بر اساس تئوری برشی مرتبه بالای بهبود یافته

در این پژوهش به بررسی رفتار کمانشی شبه سه‌بعدی صفحه مدرج تابعی یکپارچه شده با رویه‌های پیزوالکتریک به عنوان یک سازه ساندویچی بسیار مهم و حساس در صنایع مختلف بر اساس تئوری برشی بهبود یافته مرتبه بالا با در نظر گرفتن اثرات ‏کششی در راستای ضخامت پرداخته شده است. ‏خواص مکانیکی هسته به صورت ناهمگن فرض شده و رویه ها بر اساس تئوری پیزوالاستیسیته مدل سازی ‏‏شده اند. معادلات حرکت با به کارگیری اصل کار ‏مجازی بر اساس شرایط بارگذاری تک‌محوری و دو ‏محوری ‏استخراج ‏شده‌اند. پس از تطبیق و ارزیابی روش حاضر، بارهای ‏بحرانی کمانش ورق سه لایه تحت میدان الکتریکی در شرایط مختلف با استفاده از روش تحلیلی ناویر ‏محاسبه شده اند. در نهایت اثرات ‏پارامترهای مختلف از جمله شاخص کسر حجمی، پارامترهای بی بعد ‏هندسی و مقایسه مدل ‏های دو ‏بعدی و شبه سه بعدی مورد ‏بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش نسبت ‏عرض به طول و ‏همچنین کاهش ضخامت اختلاف ‏بین مدل های دو بعدی و شبه سه بعدی کاهش می یابد. در نهایت نتایج نشان ‏می دهد ‏که تئوری مورد استفاده، علاوه بر سادگی قابل توجه، در مدل سازی از دقت ‏بالایی برخوردار می باشد‏.‏

quasi-3d buckling analysis of fg sandwich plates with piezoelectric face-sheets based on refined high-order shear deformation theory

this research investigates the quasi-3d buckling behavior of the functionally graded plate integrated with piezoelectric face sheets as a fundamental and sensitive sandwich structure in various industries is discussed based on the improved high-order shear theory by considering the stretching ‎effects along the thickness. the mechanical properties of the core are assumed to be ‎non-homogeneous‎ and the face sheets are modeled based on the theory of piezoelasticity. the equations of motion are extracted using the principle of ‎virtual work based on axial and biaxial loading conditions. after the ‎adaptation and evaluation of the present method, the critical buckling ‎loads of the three-layer plate ‎subjected to an external electric field are ‎calculated ‎in different conditions using navier’s analytical method. ‎finally, the effects of various parameters including volume fraction ‎index, geometric dimensionless parameters, and comparison of two-‎dimensional and pseudo-three-dimensional models are examined. the ‎results show that ‎the difference between the 2d and quasi-3d models ‎‎decreases with the increase of the width-to-length ratio and the ‎decrease of the thickness. eventually, the results show that the theory ‎used in modeling is very accurate in addition to being remarkably simple.‎