تحليل ديناميكي و پايداري تيرهاي رايلي مدرج تابعي متخلخل با حركت طولي در محيط‌هاي رطوبتي-حرارتي-مغناطيسي

در اين پژوهش، اثر ميدان‌هاي رطوبتي-حرارتي-مغناطيسي بر ديناميك تيرهاي مدرج تابعي متحرك محوري با درنظرگيري مدل‌هاي مختلف تخلخل مطالعه شده است. همچنين، مطالعات پارامتريك براي شفاف‌سازي اثرات فاكتور اينرسي دوراني، بستر ويسكوهيتني، شاخص تواني مواد، نيروي پيرو و شرايط مرزي بر فركانس‌هاي ارتعاشاتي و آستانه ناپايداري انجام شده‌اند. خواص مكانيكي به‌صورت عرضي طبق قانون تواني مدرج شده‌اند. مدل‌هاي مختلف تخلخل يكنواخت و غيريكنواخت درنظرگرفته شده‌اند. تير در شرايط متغير دمايي و رطوبتي ارتعاش مي‌كند و تحت يك ميدان مغناطيسي طولي خارجي قرار دارد. معادله ديناميكي سيستم براساس اصل تعميم‌يافته هميلتون و فرضيات تئوري تير رايلي استخراج شده است. با كمك روش گالركين، مسئله مقدار ويژه حل شده است و مشخصات فركانسي و مرزهاي ناپايداري سيستم به‌صورت عددي مشخص شده‌اند. سرعت محوري مربوط به ناپايداري استاتيكي سيستم به‌صورت تحليلي تعيين شده است. نتايج نشان داده‌اند كه با افزايش تخلخل براي سيستم با توزيع تخلخل غيريكنواخت نوع اول، پايداري بهبود مي‌يابد. مشاهده شده است كه همانند اثرات محيط‌هاي رطوبتي-حرارتي، با افزايش شاخص تواني مواد مدرج، سرعت محوري بحراني كاهش مي‌يابد. اثبات شده است كه با افزايش پارامتر اينرسي دوراني/اعمال ميدان مغناطيسي، پايداري سيستم كاهش/افزايش مي‌يابد. نتايج پژوهش حاضر مي‌توانند براي طراحي سيستم‌هاي متحرك محوري غيرهمگن در محيط‌هاي پيچيده مفيد باشند.