بررسی ارتعاشات اجباری غیرخطی نامتقارن ورق‌های نازک دایروی از جنس مواد هدفمند

در تحقیق حاضر ارتعاشات غیرخطی اجباری ورق­های نازک دایروی از جنس مواد هدفمند با در نظرگرفتن شرایط مرزی کلاسیک گیردار مورد مطالعه قرارگرفته است. برای واردکردن جملات غیرخطی هندسی ناشی از جابجایی­های بزرگ ورق در راستای عرضی (به اندازه ضخامت ورق) از روابط کرنش - جابجایی ون­کارمن، و برای حل معادلات دینامیکی حاکم بر سیستم از روش اغتشاشاتmms  و مدهای فرضی در دستگاه مختصات قطبی استفاده شده است. خواص مکانیکی در راستای ضخامت ورق بر طبق رابطه توانی از کسر حجمی مواد تشکیل دهنده ماده هدفمند تبعیت می­کند. نیروی عرضی اعمالی به صورت هارمونیک، به فرکانس نوسان نزدیک به یکی از فرکانس­های طبیعی نامتقارن سیستم فرض گردیده است. پدیده­های ارتعاشات غیرخطی مانند پرش و رزونانس داخلی مورد بررسی قرارگرفته و اثرات شرایط مرزی، تغییرات کسرحجمی ماده هدفمند، دامنه و فرکانس نیروی خارجی اعمالی بر رفتار دینامیکی مطالعه شده است. نتایج بدست ­آمده از این روش با نتایج موجود در کارهای گذشته و در صورت امکان با نتایج نرم­افزار­های المان محدود صحت سنجی شده­اند.

Nonlinear forced vibrations of thin circular functionally graded plates

Nonlinear forced vibrations of thin functionally graded circular plates under classical cled boundary conditions are investigated based on the classical plate theory. The von Karman strain displacement relations are employed to include the geometrical nonlinearity caused by large transverse displacements of the order of the plate thickness. Modal expansion in polar coordinate system along with the perturbation method of multiple scales is used to solve the governing equations. The material properties are graded through the plate thickness according to a power law distribution of the volume fraction of the constituents. Transverse forcing is supposed to be harmonic with the angular frequency near to the natural frequency of one particular asymmetric mode. Nonlinear vibration phenomena such as jump phenomenon and internal resonance are studied and the effects of boundary conditions, power law distribution, litude and frequency of external load on dynamical behavior of circular plate are examined. The validity of results is established by comparison with the existing results in the literature as well as FEM results.