تحلیل آیروالاستیک پانل‌های انحنادار تقویت‌شده با نانو صفحات گرافنی

در این مقاله، تحلیل ارتعاشات و پایداری پانل هدفمند ساندویچی چندلایه تقویت‌شده با نانوصفحات گرافن و محصورشده با لایه‌های پیزوالکتریک تحت‌تاثیر نیروی آیروالاستیک مطالعه شده است. پانل ساندویچی چندلایه دو جهت انحنادار از مواد متخلخل که با نانو صفحات گرافنی تقویت شده‌اند، در نظر گرفته می‌شود. نانوصفحات گرافن به صورت‌های یکنواخت و غیریکنواخت و همچنین سه نوع توزیع تخلخل هدفمند که به‌صورت لایه و پیوسته در راستای ضخامت تغییر می‌کند فرض شده است. این سازه‌ همواره تحت تاثیر جریان‌ خارجی سیال که با تئوری پیستون مدل‌سازی می‌شود در نظر گرفته شده است. برای استخراج معادلات حاکم بر حرکت به همراه شرایط مرزی از اصل توسعه یافته همیلتون با در نظر گرفتن تئوری‌ مرتبه بالا استفاده شده است. برای گسسته‌سازی معادلات با مشتقات جزئی به معادلات با مشتقات معمولی، از روش‌ گلرکین استفاده می‌شود. تاثیر مواد پیشرفته شامل الگوهای مختلف توزیع تخلخل، ضرایب تخلخل، توزیع یا پراکندگی نانو صفحات گرافن، مقدار کسر وزنی آن‌ها و همچنین، تاثیر ابعاد هندسی سازه‌ بر روی ارتعاشات و ناپایداری‌های دینامیکی سازه‌ها مطالعه می‌شوند.

Aeroelastic Analysis of Reinforced Curved Panels by NanoGraphene Plates

In this study, the vibration and stability analysis of functionally graded (FG) doubly curved panels reinforced with nanographene platelets (NGPLs) embedded by piezoelectric layers under the influence of aeroelastic force are investigated. Multilayer sandwich doubly curved panel makes of porous materials reinforced with nanographene platelets are considered. The NGPLs are assumed to be uniform and nonuniform distribution, as well as three types of targeted porosity distribution that change continuously along the thickness in each layer. This structure is always under influence of external fluid flow and modeled by the piston theory. Based on the higherorder shear deformation theory, the governing equations of motion of doubly curved panels reinforced with NGPL are obtained using extended Hamilton’s principle. Galerkin method is employed to transform the partial differential equations of motion into the ordinary equations. The effect of advanced materials including various patterns of porosity distribution, porosity coefficients, distribution or dispersion of nano graphene platelets, NGPL weight fraction, as well as the effect of structural geometric dimensions on vibrations and dynamic instabilities of structures are studied.