Dao động tự do của dầm sandwich cơ tính biến thiên có lỗ rỗng trên nền đàn hồi sử dụng lý thuyết biến dạng cắt lượng giác
Email:
phamthibalien@utc.edu.vn
Từ khóa:
Nền đàn hồi Pasternak, dầm sandwich, tần số riêng, lỗ rỗng, vật liệu cơ tính biến thiên
Tóm tắt
Hiểu biết về ứng xử của kết cấu có lỗ rỗng đặt trên nền đàn hồi đóng vai trò quan trọng đối với các nhà thiết kế. Bài báo này nghiên cứu dao động tự do của dầm sandwich ba pha có lỗ rỗng đặt trên nền đàn hồi Pasternak bằng lý thuyết dầm biến dạng trượt dạng lượng giác. Dầm có lõi là vật liệu thuần nhất, trong khi hai lớp mặt làm từ vật liệu có cơ tính biến biến thiên hai chiều theo quy luật hàm lũy thừa. Dựa trên nguyên lý Hamilton, phương trình vi phân chuyển động của dầm đã được thiết lập và được giải bằng phương pháp phần tử hữu hạn để xác định tần số riêng của dầm. Kết quả số được thực hiện để khẳng định độ chính xác và sự hội tụ của phương pháp đưa ra trong bài báo. Ảnh hưởng của tỷ phần thể tích lỗ rỗng, tham số độ cứng nền, tham số vật liệu, độ dày các lớp trong dầm và tỷ số chiều dài/chiều dày lên tần số riêng của dầm được khảo sát chi tiết. Kết quả nghiên cứu này cũng cho thấy lỗ rỗng và nền đàn hồi có ảnh hưởng lớn đến dao động riêng của dầmTài liệu tham khảo
[1]. M. C. Amirani, S. M. R. Khalili, N. Nemati, Free vibration analysis of sandwich beam with FG core using the element free Galerkin method, Composite structures, 90 (2009) 373-379. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2009.03.023
[2]. T. P. Vo, H. T. Thai, T. K. Nguyen, A. Maheri, J. Lee, Finite element model for vibration and buckling of functionally graded sandwich beams based on a refined shear deformation theory, Engineering structures, 64 (2014) 12-22. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2014.01.029
[3]. T. K. Nguyen, B. D. Nguyen, A new higher-order shear deformation theory for static, buckling and free vibration analysis of functionally graded sandwich beams, Journal of Sandwich Structures & Materials, 17 (2015) 613-631. https://doi.org/10.1177/1099636215589237
[4]. A. I. Osofero, T. P. Vo, T. K Nguyen, J. Lee, Analytical solution for vibration and buckling of functionally graded sandwich beams using various quasi-3D theories, Journal of Sandwich Structures & Materials, 18 (2016) 3-29. https://doi.org/10.1177/1099636215582217
[5]. A. Karamanlı, Bending behaviour of two directional functionally graded sandwich beams by using a quasi-3d shear deformation theory, Composite structures, 174 (2017) 70-86. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.04.046
[6]. L. C. Trinh, T. P. Vo, A. I. Osofero, J. Lee, Fundamental frequency analysis of functionally graded sandwich beams based on the state space approach, Composite Structures, 156 (2016) 263-275. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.11.010
[7]. D. K. Nguyen, A. N. T. Vu, V. N. Pham, T. T. Truong, Vibration of a three-phase bidirectional functionally graded sandwich beam carrying a moving mass using an enriched beam element, Engineering with Computers, 38 (2022) 4629-4650. https://doi.org/10.1007/s00366-021-01496-3
[8]. J. Zhu, Z. Lai, Z. Yin, J. Jeon, S. Lee, Fabrication of ZrO2–NiCr functionally graded material by powder metallurgy, Materials chemistry and physics, 68 (2001) 130-135. https://doi.org/10.1016/S0254-0584(00)00355-2
[9]. N. Wattanasakulpong, V. Ungbhakorn, Linear and nonlinear vibration analysis of elastically restrained ends FGM beams with porosities, Aerospace Science and Technology, 32 (2014) 111-120. https://doi.org/10.1016/j.ast.2013.12.002
[10]. F. Ebrahimi, A. Jafari, A higher-order thermomechanical vibration analysis of temperature-dependent FGM beams with porosities, Journal of Engineering, 2016 (2016). https://doi.org/10.1155/2016/9561504
[11]. F. Ebrahimi, A. Jafari, A four-variable refined shear-deformation beam theory for thermo-mechanical vibration analysis of temperature-dependent FGM beams with porosities, Mechanics of Advanced Materials and Structures, 25 (2018) 212-224. https://doi.org/10.1080/15376494.2016.1255820
[12]. P. A. Demirhan, V. Taskin, Bending and free vibration analysis of Levy-type porous functionally graded plate using state space approach, Composites Part B: Engineering, 160 (2019) 661-676. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.12.020
[13]. Q. Zhang, H. Liu, On the dynamic response of porous functionally graded microbeam under moving load, International Journal of Engineering Science, 153 (2020) 103317. https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2020.103317
[14]. N. D. Kien, Dynamic response of prestressed Timoshenko beams resting on two-parameter foundation to moving harmonic load, Technische Mechanik-European Journal of Engineering Mechanics, 28 (2008) 237-258. https://journals.ub.ovgu.de/index.php/techmech/article/view/846
[15]. A. M. Zenkour, M. N. M. Allam, M. Sobhy, Bending analysis of FG viscoelastic sandwich beams with elastic cores resting on Pasternak’s elastic foundations, Acta Mechanica, 212 (2010) 233-252. https://doi.org/10.1007/s00707-009-0252-6
[16]. Z. Su, G. Jin, Y. Wang, X. Ye, A general Fourier formulation for vibration analysis of functionally graded sandwich beams with arbitrary boundary condition and resting on elastic foundations, Acta mechanica, 227 (2016) 1493-1514. https://doi.org/10.1007/s00707-016-1575-8
[17]. P. Tossapanon, N. Wattanasakulpong, Stability and free vibration of functionally graded sandwich beams resting on two-parameter elastic foundation, Composite structures, 142 (2016) 215-225. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.01.085
[18]. W. Songsuwan, M. Pimsarn, N. Wattanasakulpong, Dynamic responses of functionally graded sandwich beams resting on elastic foundation under harmonic moving loads, International Journal of Structural Stability and Dynamics, 18 (2018) 1850112. https://doi.org/10.1142/S0219455418501122
[19]. V. T. A. Ninh, Fundamental frequencies of bidirectional functionally graded sandwich beams partially supported by foundation using different beam theories, Transport and Communications Science Journal, 72 (2021) 452-467. https://doi.org/10.47869/tcsj.72.4.5
[20]. M. Touratier, An efficient standard plate theory, International journal of engineering science, 29 (1991) 901-916. https://doi.org/10.1016/0020-7225(91)90165-Y
[2]. T. P. Vo, H. T. Thai, T. K. Nguyen, A. Maheri, J. Lee, Finite element model for vibration and buckling of functionally graded sandwich beams based on a refined shear deformation theory, Engineering structures, 64 (2014) 12-22. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2014.01.029
[3]. T. K. Nguyen, B. D. Nguyen, A new higher-order shear deformation theory for static, buckling and free vibration analysis of functionally graded sandwich beams, Journal of Sandwich Structures & Materials, 17 (2015) 613-631. https://doi.org/10.1177/1099636215589237
[4]. A. I. Osofero, T. P. Vo, T. K Nguyen, J. Lee, Analytical solution for vibration and buckling of functionally graded sandwich beams using various quasi-3D theories, Journal of Sandwich Structures & Materials, 18 (2016) 3-29. https://doi.org/10.1177/1099636215582217
[5]. A. Karamanlı, Bending behaviour of two directional functionally graded sandwich beams by using a quasi-3d shear deformation theory, Composite structures, 174 (2017) 70-86. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.04.046
[6]. L. C. Trinh, T. P. Vo, A. I. Osofero, J. Lee, Fundamental frequency analysis of functionally graded sandwich beams based on the state space approach, Composite Structures, 156 (2016) 263-275. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.11.010
[7]. D. K. Nguyen, A. N. T. Vu, V. N. Pham, T. T. Truong, Vibration of a three-phase bidirectional functionally graded sandwich beam carrying a moving mass using an enriched beam element, Engineering with Computers, 38 (2022) 4629-4650. https://doi.org/10.1007/s00366-021-01496-3
[8]. J. Zhu, Z. Lai, Z. Yin, J. Jeon, S. Lee, Fabrication of ZrO2–NiCr functionally graded material by powder metallurgy, Materials chemistry and physics, 68 (2001) 130-135. https://doi.org/10.1016/S0254-0584(00)00355-2
[9]. N. Wattanasakulpong, V. Ungbhakorn, Linear and nonlinear vibration analysis of elastically restrained ends FGM beams with porosities, Aerospace Science and Technology, 32 (2014) 111-120. https://doi.org/10.1016/j.ast.2013.12.002
[10]. F. Ebrahimi, A. Jafari, A higher-order thermomechanical vibration analysis of temperature-dependent FGM beams with porosities, Journal of Engineering, 2016 (2016). https://doi.org/10.1155/2016/9561504
[11]. F. Ebrahimi, A. Jafari, A four-variable refined shear-deformation beam theory for thermo-mechanical vibration analysis of temperature-dependent FGM beams with porosities, Mechanics of Advanced Materials and Structures, 25 (2018) 212-224. https://doi.org/10.1080/15376494.2016.1255820
[12]. P. A. Demirhan, V. Taskin, Bending and free vibration analysis of Levy-type porous functionally graded plate using state space approach, Composites Part B: Engineering, 160 (2019) 661-676. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.12.020
[13]. Q. Zhang, H. Liu, On the dynamic response of porous functionally graded microbeam under moving load, International Journal of Engineering Science, 153 (2020) 103317. https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2020.103317
[14]. N. D. Kien, Dynamic response of prestressed Timoshenko beams resting on two-parameter foundation to moving harmonic load, Technische Mechanik-European Journal of Engineering Mechanics, 28 (2008) 237-258. https://journals.ub.ovgu.de/index.php/techmech/article/view/846
[15]. A. M. Zenkour, M. N. M. Allam, M. Sobhy, Bending analysis of FG viscoelastic sandwich beams with elastic cores resting on Pasternak’s elastic foundations, Acta Mechanica, 212 (2010) 233-252. https://doi.org/10.1007/s00707-009-0252-6
[16]. Z. Su, G. Jin, Y. Wang, X. Ye, A general Fourier formulation for vibration analysis of functionally graded sandwich beams with arbitrary boundary condition and resting on elastic foundations, Acta mechanica, 227 (2016) 1493-1514. https://doi.org/10.1007/s00707-016-1575-8
[17]. P. Tossapanon, N. Wattanasakulpong, Stability and free vibration of functionally graded sandwich beams resting on two-parameter elastic foundation, Composite structures, 142 (2016) 215-225. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.01.085
[18]. W. Songsuwan, M. Pimsarn, N. Wattanasakulpong, Dynamic responses of functionally graded sandwich beams resting on elastic foundation under harmonic moving loads, International Journal of Structural Stability and Dynamics, 18 (2018) 1850112. https://doi.org/10.1142/S0219455418501122
[19]. V. T. A. Ninh, Fundamental frequencies of bidirectional functionally graded sandwich beams partially supported by foundation using different beam theories, Transport and Communications Science Journal, 72 (2021) 452-467. https://doi.org/10.47869/tcsj.72.4.5
[20]. M. Touratier, An efficient standard plate theory, International journal of engineering science, 29 (1991) 901-916. https://doi.org/10.1016/0020-7225(91)90165-Y
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
02/07/2023
Nhận bài sửa
30/08/2023
Chấp nhận đăng
04/09/2023
Xuất bản
15/10/2023
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Phạm Thị Ba, L. (1697302800). Dao động tự do của dầm sandwich cơ tính biến thiên có lỗ rỗng trên nền đàn hồi sử dụng lý thuyết biến dạng cắt lượng giác. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 74(8), 946-961. https://doi.org/10.47869/tcsj.74.8.8
Số lần xem tóm tắt
46
Số lần xem bài báo
27
