|
|
|
|
ارتعاشات آزاد و اجباری تیر چرخان از جنس fgmبا لایه پیزوالکتریک با استفاده از تئوری برشی مرتبه اول
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
جعفری علی اصغر ,جعفری محمد سعید
|
|
منبع
|
مكانيك هوافضا - 1399 - دوره : 16 - شماره : 1 - صفحه:1 -13
|
|
چکیده
|
در این مقاله، ارتعاشات آزاد و اجباری تیر چرخان از جنس fgm با لایه پیزوالکتریک با شرایط مرزی یکسرگیردار و بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول مورد بررسی قرار گرفته است. با محاسبه انرژی های جنبشی و پتانسیل سازه و به کار بردن روش ریلی ریتز و به کمک سری‌های چبیشف، فرکانس‌های طبیعی محاسبه شده است. نتایج نشان داده است که با حضور سرعت زاویه ای و یا اضافه شدن یک لایه پیزوالکتریک فرکانس طبیعی تیر افزایش می یابد. همچنین ملاحظه شد که ازدیاد ولتاژ اعمالی به لایه پیزوالکتریک و نیز افزایش شعاع هاب باعث افزایش فرکانس طبیعی گردیده است. از طرف دیگر پاسخ دینامیکی تیر در اثر شرایط اولیه جابجایی و سرعت بررسی شده است. نتایج حاصل تطابق خوبی با نتایج حاصل از مرجع معتبر و نرم افزار abaqus داشته است. در بخش ارتعاش اجباری اثر نیروهای هارمونیک، پله ای و شبه ضربه روی خیز تیر بررسی شده است. نتایج نشان داده است که با افزایش سرعت زاویه ای تیر و همچنین افزایش ولتاژ لایه پیزوالکتریک، دامنه ارتعاشات تیر fgm با لایه پیزوالکتریک کاهش می یابد.
|
|
کلیدواژه
|
ارتعاشات آزاد و اجباری، تیر چرخان، fgm ,لایه پیزوالکتریک، تئوری برشی مرتبه اول، فرکانس طبیعی
|
|
آدرس
|
دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی, دانشکده مهندسی مکانیک, ایران, دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی, دانشکده مهندسی مکانیک, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
saeid_jafari@email.kntu.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Free and forced vibration of rotating FGM beam with piezoelectric layer
|
|
|
|
|
Authors
|
Jafari Ali Asghar ,Jafari Mohammad Saeid
|
|
Abstract
|
The free and forced vibration of rotating FGM beam with piezoelectric layer using first order shear deformation theory and fixedfree boundary condition have been studied in this article. RayleighRitz method with Chebyshev series are applied to find the natural frequencies. The results showed the natural frequencies are increased as a result of increasing angular velocity or adding piezoelectric layer. More increasing the natural frequencies are caused by applying the voltage on piezoelectric layer or by increasing hub radius. Moreover, the dynamic response of the beam cause by initial conditions is studied. The frequency of the dynamic response was very near to the first natural frequency of the beam. The results had a good agreement with known reference and Abaqus software results. Also, the influence of harmonic, step and impulse force on forced vibration of the beam has been studied. Decreasing the vibration amplitude of the beam is caused by applying angular velocity and piezoelectric voltage.
|
|
Keywords
|
FGM
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|