بررسي تغييرات فركانس هاي طبيعي تير كامپوزيتي تقويت شده توسط نانوله هاي كربني

در پژوهش حاضر، تحلیل ارتعاشات آزاد تیر تقویت شده با نانولوله های كربنی مورد بررسی قرار گرفته است كه توزیع نانولوله های كربنی به صورت یكنواخت و مدرج تابعی می باشد. این تیر به ازای شرایط مرزی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین اثر انواع توزیع نانولوله های كربنی و نسبت ضخامت به طول مورد بررسی قرار گرفته است. از روابط سه بعدی الاستیسیته از جمله قانون هوك، روابط كرنش تغییرمكان و معادلات تعادل برای یافتن معادلات حاكم بر تیر استفاده شده كه برای حل مسئله از روش فضای حالت در راستای ضخامت جهت استخراج معادله های نهایی بهره رده شده است. این مسئله را برای حالتی كه دارای تكیه گاه های ساده است را می توان به صورت تحلیلی حل كرد كه برای حل تحلیلی، سری فوریه در راستای طول بكار گرفته شده است. برای حالت های دیگر در مسئله غیر از تكیه گاه ساده از روش عددی مربعات تفاضلی DQM در راستای طول تیر استفاده میشود كه در این حالت حل مسئله به یك حل تحلیلی عددی تبدیل میشود.صحه گذاری روش حاضر از مقایسه نتایج عددی تحقیق با نتایج گزارش شده در مجلات معتبر تحقق می یابد.

This work presents free vibration behavior of carbon nanotubes reinforced composite (CNTRC) beam using the three dimensional theory of elasticity. The single-walled carbon nanotubes reinforcement is either uniformly distributed (UD) or functionally graded (FG). In the present study the effective material properties of CNTRC beams, are estimated according to the rule of mixture as well as considering the CNT efficiency parameters. For the beam with simply supported edges we used Fourier series expansion along the longitudinal direction and state space technique across the thickness direction. Since in the case of plate with non-simply supported boundary conditions it should be solved numerically along the longitudinal direction. In this investigation we used DQ method for the entities along the longitudinal direction, to the governing differential equations. Present approach is validated by comparing the numerical results with the available published results. Furthermore, effect of types of volume fraction of CNT, edges boundary conditions and width-to-thickness ratio on the free vibration behavior of FG-CNTRC beam are discussed.