تحليل ارتعاشات پانل نانوكامپوزيتي پليمري تحت ميدان‌هاي الكتريكي و مغناطيسي واقع بر بستر الاستيك

در اين تحقيق ارتعاشات يك ميكروپانل نـازك كـامپوزيتي پليمـري هوشـمند تقويت‌شده با نانولوله‌هاي تك جداره نيتريد بور و ماده زمينه‌ي پلي وينيليدن فلورايد (PVDF) ، واقع بر بستر الاسـتيك مـورد بررسـي قـرار گرفته است. بـا استفاده از روش ميكرومكانيك، معادلات ساختاري نانوكامپوزيت براي يك المان حجمي نمونه به‌دست ‌آمده و با در نظر گرفتن ميدان الكتريكي يك‌جهت و تـنش صفحه‌اي در راسـتاي ايـن ميـدان، روابط تنش-كرنش كه شامل عبارت هاي مكانيكي و الكتريكي مي باشد، براي ميكرولوله‌ها حاصل‌شده است. ميكروپانل به‌عنوان پوسـته جـدارنازك فرض شده و از تئـوري غيرخطي دانل براي روابط كرنش- جابه‌جايي و براي به دست آوردن معادلات حركت از روش حداقل انرژي ( اصل هميلتون) استفاده گرديده كه در آن كار خارجي ناشي از نيروهاي اعمالي از طرف محيط الاستيك و همچنين نيروي ناشي از ميدان مغناطيسي مي¬باشد. با توجه به اينكه اين تحقيق در مقياس كوچك (ميكرو) انجام مي پذيرد از تئوري‌هاي گراديان كرنش، تنش كوپله اصلاح‌شده و كلاسيك براي در نظر گرفتن اثر مقياس كوچك در معادلات استفاده شده است. درنهايت، اثر عوامـل مختلفي چون نسبت ابعاد، زاويه‌ي قطاع پانل و درصد حجمي نانولوله بر روي فركانس طبيعي پانل مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه سختي پانل با افزايش نسبت ( طول و شعاع پانل مي باشد) و كاهش درصد حجمي نانولوله ها، كاهش يافته و فركانس كمتري به دست مي آيد. حداكثر فركانس در قطاع كامل استوانه‌اي رخ مي‌دهد كه در كم، نتيجه عكس مي شود و كاهش زاويه قطاع پانل باعث افزايش فركانس مي شود.