بررسي ارتعاشات آزاد صفحه هاي FGM داراي بازشو و سخت كننده

Free vibration analysis of FGM plates with Opening and Stiffener

مواد هدفمند (FGM) گونه اي از مواد مركب هستند كه به واسطه ي پيوستگي تركيب مواد تشكيل دهنده به صورت هدفمند، خواص مكانيكي موثر تري نسبت به مواد مركب چند لايه دارا مي باشند. بيش ترين كاربرد اين مواد در سازه هاي جدار نازك نظير صفحه ها و پوسته ها مي باشد. همچنين به دليل بعضي مسايل اجرايي، ايجاد بازشو و سخت كننده در ورق ها ضرورت مي يابد لذا در اين مقاله به بررسي پارامترهاي تاثيرگذار بر روي ارتعاشات آزاد صفحه هاي هدفمند داراي بازشو و سخت كننده پرداخته شده است. براي اين كار، با استفاده از نرم افزار آباكوس در ابتدا، اثر پارامترهاي مهم نظير شاخص توان حجمي، ابعاد هندسي و شرايط تكيه گاهي صفحه مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه ضخامت و شاخص توان حجمي به ترتيب داراي بيش ترين و كم ترين ميزان تاثير بر روي فركانس هاي طبيعي هر يك از مدهاي صفحه ي FGM مي باشند و با افزايش شرايط تكيه گاهي ساده در لبه هاي صفحه (كاهش گيرداري تكيه گاهي) مقدار فركانس هاي طبيعي صفحه كاهش يافته است. در ادامه، تاثير بازشو و سخت كننده بر روي فركانس هاي طبيعي صفحه صورت گرفته است كه ملاحظه شد بازشوي دايره اي تاثير بيش تري بر روي فركانس طبيعي صفحه نسبت به بازشوي مربعي دارد و همچنين، ضخامت سخت كننده نسبت به ارتفاع آن داراي اثر بيش تري بر روي فركانس طبيعي صفحه ي FGM مي باشد.

Functionally Graded Materials (FGMs) are kinds of composite materials that due to the continuity of mixture of constituent materials as Functionally Graded, have more effective mechanical properties. Also, due to some executive needs, make opening and stiffener in shells will be necessary. Therefore, In this paper, the effective parameters on the free vibrations of Functionally Graded plates with opening and stiffener have been studied. In order to do this, ABAQUS finite element software has been used, in the first, the effect of important parameters such as volume fraction index, geometric dimensions and plate support conditions have been analyzed. The results show that the thickness and volume fraction index have the highest and lowest effects, Respectively, on the natural frequencies of each of the FGM plate modes and with the increase of simple support conditions in the edges of the plate (the decrease of fixed conditions), the natural frequency of the plate decreases. In the following, the effect of opening and stiffener on the natural frequencies of the plate has been observed, that Circular opening has a greater effect on the natural frequency of the plate than the square opening, and also the stiffener thickness has a greater effect on The natural frequency of the FGM plate than its height.