بررسي المان محدود تاثير فشار داخلي بر رفتار فركانسي پوسته هاي استوانه اي FGM با ضخامت متغيير

finite element analysis of the effect of internal pressure on the frequency behavior of variable-thickness FGM cylindrical shells

در اين مقاله تاثير فشار داخلي بر ارتعاشات آزاد پوسته هاي استوانه اي با ضخامت متغير ساخته شده از مواد هدفمند تابعي مورد مطالعه قرار گرفته است. پوسته هاي مورد بررسي جدار نازك انتخاب شده و تغيير ضخامت به گونه اي اعمال شده است كه با پيشروي در راستاي طول پوسته، ضخامت آن به صورت تابع خطي تغيير مي كند. تحليل ارتعاشي حاضر با استفاده از روش المان محدود و به وسيله ي نرم افزار ABAQUS انجام گرفته است. سپس تاثير تغيير فشار داخلي و همچنين تغيير ميزان توزيع ضخامت بر رفتار فركانسي پوسته ها استخراج شده است. آنگاه با تغيير پارامترهاي مختلف از جمله نسبت طول به شعاع، شرايط مرزي و جنس مواد تشكيل دهنده¬ي پوسته ها، رفتار فركانسي پوسته ها تحليل شده است. همچنين براي صحه سنجي، مقايسه اي بين نتايج بدست آمده در اين مقاله با نتايج بدست آمده در تئوري هاي موجود در كار هاي قبلي انجام گرفته است، تا دقت روش المان محدود در تحليل فركانسي مشاهده گردد.

This research aimed to study the analysis of free vibrations of cylindrical shells made of functionally graded materials. The studied shells are thin and have been selected in a way that their thickness varies linearly along the length. A combination of different boundary conditions was applied, and the vibrational analysis was performed through finite element method with ABAQUS software. Then, the effects of different parameters including internal pressure, varying the thickness along the length, shell length and radius on frequency behavior of the shell was extracted. After that, was compared the frequency behavior of the shells made of different materials. The numerical results obtained in this paper have been verified by the results derived from the analytical relations of previous researches, which indicated the high accuracy of the finite element method.