بررسی کمانش میکرو-ورق تقویت شده با گرافن با لایه‌های پیزوالکتریک

در این مقاله کمانش میکرو-ورق مدرج تابعی تقویت شده با صفحات کوچک گرافن با لایه ‌های پیزوالکتریک بر اساس تئوری تنش کوپل اصلاح شده مورد بررسی قرار می‌گیرد. تغییرات درجه حرارت به ‌صورت یکنواخت و میدان الکتریکی خارجی ثابتی در راستای ضخامت، بر میکرو-ورق اعمال شده است. نیروی مکانیکی درون صفحه‌ای خارجی به صورت یکنواخت بر روی لبه ‌های میکرو-ورق توزیع شده است. خواص هر لایه کامپوزیت تقویت شده با صفحات کوچک گرافن، با استفاده از مدل میکرومکانیکی هالپین - تسای محاسبه گردیده است. اثر پارامترهای مختلف هندسی و کسر وزنی گرافن بر کمانش میکرو-ورق مدل شده مورد بررسی قرار گرفته است.

buckling analysis of micro-plates reinforced with graphene platelets with piezoelectric face-sheets

in this study, buckling analysis of functionally graded micro plates reinforced with graphene platelets integrated with piezoelectric layers, is investigated. governing equations are derived based on the modified couple stress theory employing the hamilton’s principle. a uniform temperature change and a constant external electric field along thickness are applied to the micro plate. an external uniform inplane mechanical load is distributed along the micro plate edges. the halpin–tsai micromechanical model is utilized to evaluate the material properties of each composite layer reinforced with graphene platelets in the micro plate. the effects of the material length scale parameter, the external applied voltage, the thickness of the piezoelectric layers, and the weight fraction of the graphene platelets as well as the graphene platelets distribution pattern on the critical buckling temperature change and the critical buckling inplane load are investigated. the reinforcing effect leads to a reduction in thermal buckling strength and a growth in mechanical load carrying potential.