ارزيابي احتمالاتي ارتعاش آزاد ورق مدرج تابعي با استفاده از روش حل سه‌بعدي و روش‌هاي پيش‌بيني پاسخ

در اين مقاله با استفاده از يك روش حل سه‌بعدي و روش‌هاي پيش‌بيني پاسخ، ارزيابي احتمالاتي ارتعاش آزاد ورق‌هاي مدرج هدفمند با لايه‌هايي داراي خواص مگنتو الكتروالاستيك، ارائه شده است. ورق مورد نظر بر روي بستر ارتجاعي قرار گرفته و اثرات لغزش بين لايه‌اي با مدل فنر بين لايه‌اي تعميم‌يافته لحاظ مي‌شود. به‌علت بالا بودن هزينه محاسباتي در محاسبه بسامدهاي ارتعاش آزاد ورق، از روش‌هاي پيش‌بيني پاسخ استفاده مي‌شود. از روش‌هاي پيش‌بيني پاسخ كريجينگ، تابع پايه شعاعي و سطح پاسخ با تابع چندجمله‌ايي براي ساخت مدل جانشين استفاده مي‌شود. براي آموزش مدل‌هاي پيش‌بيني، از نتايج روش حل سه‌بعدي استفاده مي‌شود. پارامترهاي سفتي بستر ارتجاعي، لغزش بين لايه‌ايي، شاخص خواص مواد و چگالي لايه‌ها به‌عنوان متغيرهاي داراي عدم قطعيت در نظر گرفته مي‌شود. فرمولاسيون روش حل سه‌بعدي از طريق مقايسه با ساير نتايج موجود اعتبارسنجي مي‌شود. نتايج حاصل از مدل‌هاي پيش‌بيني پاسخ با نتايج روش حل سه‌بعدي مقايسه و تطابق خوبي مشاهده شده است. تأثير پارامترهاي مربوط به سفتي بستر ارتجاعي، شاخص تغييرات خواص مواد، لغزش بين لايه‌اي و چگالي لايه‌ها بر روي بسامد طبيعي مود اول ورق مدرج تابعي، با استفاده از روش حل سه‌بعدي و مدل جانشين كريجينگ مورد بررسي قرار گرفته است. پارامترهاي چگالي لايه‌ها، سفتي برشي و عرضي بستر ارتجاعي بيشترين تأثير را بر روي بسامد مود اول ورق سه لايه دارند.