بررسي اثر فشار داخلي بر ارتعاش آزاد يك پوسته استوانه‌اي FGM

Effect of Internal Pressure on Free Vibration of a FGM Cylindrical Shell

در اين پژوهش به تحليل ارتعاشات آزاد پوسته استوانه FGM جدار نازك تحت فشار داخلي پرداخته ‌شده و تاثيرات فشار داخلي بر رفتار فركانسي اين پوسته‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است. تحليل بر اساس روابط كرنش- جابه جايي تيوري پوسته لاو انجام مي‌شود. سپس، به محاسبه انرژي كرنشي و پتانسيل پوسته استوانه‌اي تحت فشار داخلي پرداخته و معادلات ماتريسي با استفاده از لاگرانژين و تعريف يك فانكشنال انرژي و استفاده از روش رايلي-ريتز حاصل شده است. در نهايت، اقدام به استخراج فركانس‌هاي طبيعي نموده و تاثيرات فشار داخلي بر رفتار فركانسي اين پوسته‌ها مورد مطالعه قرار گرفته و در نهايت انطباق نتايج با ديگر مراجع و نيز نرم افزار ABAQUS بررسي شده است.

In this article free vibration of a cylindrical shell with internal pressure made of a functionally gradient material (FGM) composed of stainless steel and nickel is studied. The objective is to study the influence of internal pressure on the frequency characteristics of the FGM shell. The boundary condition of this shell is simply supported. The properties are graded in the thickness direction according to a volume fraction power-law distribution. The analysis is carried out with strain-displacement relations from Love’s shell theory and the eigenvalue governing equation is obtained using Rayleigh-Ritz method. After solving the equation, the results were verified by comparing the obtained frequencies with the frequencies of the other literatures and also with the results from ABAQUS.