دانشکده مهندسی

گروه مکانیک

 

پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد

عنوان:

ارتعاشات غیرخطی ورق مدرج تابعی مگنتو-الکترو-الاستیک مستطیلی شکل بر اساس  تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم

 

استاد راهنما:

دکتر علیرضا شوشتری

 

اساتید ممتحن:

دکتر رحمن سیفی                                                      دکتر مهدی کریمی

 

پژوهشگر:

رامین منتشلو

 

 

زمان و مکان:

26 مهرماه 94 ساعت 14:00

آمفی تئاتر مهندسی

 

 

 

 

چكيده:

در این پژوهش ارتعاشات غیرخطی عرضی صفحه مستطیل شکل مدرج تابعی مگنتو-الکترو-الاستیک بررسی شده­است، شرایط مرزی فرض شده، تکیه گاه ساده است. و فرض شده است که تغییر ترکیب از سطح پایین به سطح بالا می­باشد یعنی، سطح بالای ورق غنی از پیزوالکتریک است در حالی که سطح پایین ورق غنی از مگنتواستریکتیو است. به علاوه خواص مواد در جهت ضخامت مطابق قانون توزیع توانی درجه بندی شده است. براساس تئوری برشی مرتبه سوم رِدی معادلات حرکت به دست آمده­اند. همپنین معادلات ماکسول برای شرایط الکترواستاتیک و مگنتواستاتیک و برای مدل سازی رفتار الکتریکی و مغناطیسی به کار برده شده­اند. شرایط مرزی مدار بسته­ای الکتریکی-مغناطیسی در سطوح بالا و پایین ورق در نظر گرفته شده است و فقط میدان الکتریکی عرضی E_z و میدان مغناطیسی H_z در نظر گرفته شده است. سپس معادلات دیفرانسیل جزئی غیرخطی به دست آمده با استفاده از روش گلرکین به پنج معادله دیفرانسیل معمولی غیرخطی کوپل شده تبدیل شده­اند. این معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی به یک معادله دیفرانسیل که شامل ترم­های غیرخطی سختی و اینرسی و ترم­های غیرخطی مرتبه دو و سه است کاهش یافته­اند.

جهت حل معادله به دست آمده، از تئوری اغتشاشات در حالت ارتعاش آزاد، رابطه­اي تحليلي براي نسبت فركانس طبیعی غيرخطي به فرکانس طبیعی دسـت آمـده اسـت. سپس نتایج به دست آمده برای فرکانس خطی با نتايج موجود بـراي ورق­ها ایزوتورپ و ورق­هـاي پیزو ایزوتروپ مقایسه شده­اند و مطابقت خوبی میان نتایج این پژوهش و نتایجی که قبلاً منتشر شده­اند مشاهده گردیده­اند. همچنین اثر پارامترهای مختلف بر رفتار غیرخطی آزاد  و فرکانس طبیعط غیرخطی اینگونه ورق­ها مورد بررسی قرار گرفته­اند.

 

Abstract:

In this study,Nonlinear vibration of the functionally graded rectangular plates made of piezoelectric BaTiO₃ and magnetostrictive CoFe₂O₄, whit simply supported boundary condition has been investigated. It is assumed that the composition is varied from the bottom surfaces to top surface, i.e., the top surface of the plate is piezoelectric-rich, whereas the bottom surface is magnetostrictive-rich. In addition, material properties are graded throughout the thickness direction according to volume fraction power-law distribution. Based on the Reddy’s third-order share deformation plate theory, the governing equations of motion, whereas Maxwell equations for electrostatics and magnetostatics are used to model the electric and magnetic behavior. Closed circuit electro-magnetic boundary condition at top and bottom surfaces of the plate is considered. Moreover, the widely employed assumption of zero in-plane components of the electric and magnetic fields are considered in the present study, and only the transverse electric field E_z and magnetic field H_z are considered. Neglecting all of the inertia then, the nonlinear partial differential equations of motion are transformed into five coupled nonlinear ordinary differential equations by using the Galerkin method. Afterward, the obtained coupled ordinary differential equations are reduced to a single nonlinear differential equation which include nonlinear inertia and stiffness terms with quadratic and cubic nonlinear terms.

A lindested-poincare method is used to solve the equation of motion analytically and a closed-form solution is obtained for the nonlinear frequency ratio. The results for natural frequency are compared with the available results for isotropic, laminated and piezo-laminated plates and good agreement is found between the results of present study with the results of previously published papers. Several numerical examples are carried out to show the effects of different parameters on the nonlinear behavior of these functionally graded Magneto-electro-elastic plates.

In the forced vibration, primary, sub-harmonic resonances are studied and the frequency response equation in each case have been obtained. Because of the importance of the primary resonance, the stability of the steady-state motion is investigated for the primary resonance, the applied external force is harmonic in time with a constant amplitude.

 
 

رزومه

 

اطلاعات فردی

منتشلو	نام خانوادگی	رامین	نام
مجرد	وضعیت تاهل	ذبیح الله	نام پدر
09336227730 09199035067	تلفن	کردستان/قرو/ شهرک دانش/خیابان آموزگار	محل سکونت

 

اطلاعات تحصیلی

	1200 منطقه 3	رتبه قبولی کارشناسی
	دانشگاه صنعتی ارومیه	دانشگاه محل کارشناسی
	15.50	معدل کارشناسی
موضوع پروژه کارشناسی: طراحی و ساخت هواپیمای بدون سرنشین استاد راهنما پروژه کارشناسی: دکتر علیزاده دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه بوعلی سینا همدان استاد راهنما: دکتر علیرضا شوشتری

 

 

علاقه مندی ها و توانایی ها

گذراندن دوره پایپینگ

گذارندن دوره بازرسی جوش

آشنایی با نرم افزار های Ansys, SolidWork, , MATLAB, CATIA,