Dao động và ổn định của tấm nano tựa trên nền đàn hồi biến đổi
Email:
doandv@lqdtu.edu.vn
Từ khóa:
dao động riêng, ổn định, nền đàn hồi, phương pháp phần tử hữu hạn
Tóm tắt
Các kết cấu nano được sử dụng rộng rãi trong các vi mạch điện tử, cảm biến, thiết bị quân sự. Việc tính toán đáp ứng cơ học của các kết cấu kích thước nano là cơ sở khoa học để giúp các kỹ sư trong việc thiết kế, chế tạo các kết cấu dạng này trong thực tế kỹ thuật. Dựa vào phần tử bốn nút, mỗi nút có sáu bậc tự do, bài báo nghiên cứu đáp ứng dao động riêng và ổn định của tấm nano tựa trên nền đàn hồi biến đổi. Phương trình cân bằng cho tấm nano được tìm ra trên cơ sở lý thuyết biến dạng cắt bậc ba, giải thuật phần tử hữu hạn đã được áp dụng để giải phương trình cân bằng này và tìm ra tần số dao động riêng và tải tới hạn của tấm nano. Thông qua so sánh với kết quả giải tích và kết quả của phương pháp phần tử hữu hạn đã công bố, bài báo đã minh chứng sự tin cậy và tính hội tụ của lý thuyết tính toán. Trên cơ sở đó, bài báo tiến hành khảo sát ảnh hưởng của một số tham số vật liệu, hình học, điều kiện biên, nền đàn hồi đến đáp ứng tần số, dạng dao động riêng và tải tới hạn của tấm nanoTài liệu tham khảo
[1]. D. H. Doan, A. M. Zenkour, D. V. Thom, Finite element modeling of free vibration of cracked nanoplates with flexoelectric effects, Eur. Phys. J. Plus, 137 (2022) 1-15. https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-022-02631-9
[2]. L. M. Thai, D. T. Luat, V. B. Phung, P. V. Minh, D. V. Thom, Finite element modeling of mechanical behaviors of piezoelectric nanoplates with flexoelectric effects, Arch. Appl. Mech., 92 (2022) 163–182. https://doi.org/10.1007/s00419-021-02048-3
[3]. N. C. Tho, N. T. Thanh, T. D. Tho, P. V. Minh, L. K. Hoa, Modelling of the flexoelectric effect on rotating nanobeams with geometrical imperfection, J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng., 43 (2021) 510. https://doi.org/10.1007/s40430-021-03189-w
[4]. T.V. Ke, D.V. Thom, N.T. Dung, N.V. Chinh, P.V. Minh, Galerkin-Vlasov approach for bending analysis of flexoelectric doubly-curved sandwich nanoshells with piezoelectric/FGP/piezoelectric layers using the nonlocal strain theory, Acta Mech. Sin, 41 (2025) 123543. https://doi.org/10.1007/s10409-024-23543-x
[5]. T.V. Ke, P.V. Minh, N.T. Dung, L.M. Thai, D.V. Thom, Flexoelectric effect on bending and free vibration behaviors of piezoelectric sandwich FGP nanoplates via nonlocal strain gradient theory, J. Vib. Eng. Technol., 12 (2024) 6567-6596. https://doi.org/10.1007/s42417-023-01270-3
[6]. N. Zhang, S. Zheng, D. Chen, Size-dependent static bending, free vibration and buckling analysis of curved flexomagnetic nanobeams, Meccanica, 57 (2022) 1505–1518. https://doi.org/10.1007/s11012-022-01506-8
[7]. D. M. Tien, D. V. Thom, P.V. Minh, N.C. Tho, T.N. Doan, D.N. Mai, The application of the nonlocal theory and various shear strain theories for bending and free vibration analysis of organic nanoplates, Mech. Based Des. Struct. Mach., 52 (2024) 588-610. https://doi.org/10.1080/15397734.2023.2186893
[8]. R. P. Shimpi, Refined plate theory and its variants, AIAA J, 40 (2002) 137–146. https://doi.org/10.2514/3.15006
[9]. A. S. Sayyad, Y. M. Ghugal, Effects of nonlinear hygrothermomechanical loading on bending of FGM rectangular plates resting on two-parameter elastic foundation using four-unknown plate theory, J. Ther. Stress, 42 (2019) 213–232. https://doi.org/10.1080/01495739.2018.1469962
[10]. D.M. Tien, D.V. Thom, P.V. Minh, N.C. Tho, T.N. Doan, D.N. Mai, The application of the nonlocal theory and various shear strain theories for bending and free vibration analysis of organic nanoplates, Mech. Based Des. Struct. Mach, (2023). https://doi.org/10.1080/15397734.2023.2186893
[11]. R. Aghababaei, J. N. Reddy, Nonlocal third-order shear deformation plate theory with application to bending and vibration of plates, J. Sound Vib, 326 (2009) 277–289. https://doi/10.1016/j.jsv.2009.04.044
[12]. H. Akhavan, S.H. Hashemi, H.R.D. Taher, A. Alibeigloo, S.Vahabi, Exact solutions for rectangular Mindlin plates under in-plane loads resting on Pasternak elastic foundation. Part I: Buckling analysis, Comp. Mat. Sci, 44 (2009) 968–978.
[13]. K.Y.Lam, C. M. Wang, X.Q He, Canonical exact solutions for Levy-plates on two-parameter foundation using Green's functions, Eng. Structures, 22 (2000). https://doi.org/10.1016/S0141-0296(98)00116-3.
[2]. L. M. Thai, D. T. Luat, V. B. Phung, P. V. Minh, D. V. Thom, Finite element modeling of mechanical behaviors of piezoelectric nanoplates with flexoelectric effects, Arch. Appl. Mech., 92 (2022) 163–182. https://doi.org/10.1007/s00419-021-02048-3
[3]. N. C. Tho, N. T. Thanh, T. D. Tho, P. V. Minh, L. K. Hoa, Modelling of the flexoelectric effect on rotating nanobeams with geometrical imperfection, J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng., 43 (2021) 510. https://doi.org/10.1007/s40430-021-03189-w
[4]. T.V. Ke, D.V. Thom, N.T. Dung, N.V. Chinh, P.V. Minh, Galerkin-Vlasov approach for bending analysis of flexoelectric doubly-curved sandwich nanoshells with piezoelectric/FGP/piezoelectric layers using the nonlocal strain theory, Acta Mech. Sin, 41 (2025) 123543. https://doi.org/10.1007/s10409-024-23543-x
[5]. T.V. Ke, P.V. Minh, N.T. Dung, L.M. Thai, D.V. Thom, Flexoelectric effect on bending and free vibration behaviors of piezoelectric sandwich FGP nanoplates via nonlocal strain gradient theory, J. Vib. Eng. Technol., 12 (2024) 6567-6596. https://doi.org/10.1007/s42417-023-01270-3
[6]. N. Zhang, S. Zheng, D. Chen, Size-dependent static bending, free vibration and buckling analysis of curved flexomagnetic nanobeams, Meccanica, 57 (2022) 1505–1518. https://doi.org/10.1007/s11012-022-01506-8
[7]. D. M. Tien, D. V. Thom, P.V. Minh, N.C. Tho, T.N. Doan, D.N. Mai, The application of the nonlocal theory and various shear strain theories for bending and free vibration analysis of organic nanoplates, Mech. Based Des. Struct. Mach., 52 (2024) 588-610. https://doi.org/10.1080/15397734.2023.2186893
[8]. R. P. Shimpi, Refined plate theory and its variants, AIAA J, 40 (2002) 137–146. https://doi.org/10.2514/3.15006
[9]. A. S. Sayyad, Y. M. Ghugal, Effects of nonlinear hygrothermomechanical loading on bending of FGM rectangular plates resting on two-parameter elastic foundation using four-unknown plate theory, J. Ther. Stress, 42 (2019) 213–232. https://doi.org/10.1080/01495739.2018.1469962
[10]. D.M. Tien, D.V. Thom, P.V. Minh, N.C. Tho, T.N. Doan, D.N. Mai, The application of the nonlocal theory and various shear strain theories for bending and free vibration analysis of organic nanoplates, Mech. Based Des. Struct. Mach, (2023). https://doi.org/10.1080/15397734.2023.2186893
[11]. R. Aghababaei, J. N. Reddy, Nonlocal third-order shear deformation plate theory with application to bending and vibration of plates, J. Sound Vib, 326 (2009) 277–289. https://doi/10.1016/j.jsv.2009.04.044
[12]. H. Akhavan, S.H. Hashemi, H.R.D. Taher, A. Alibeigloo, S.Vahabi, Exact solutions for rectangular Mindlin plates under in-plane loads resting on Pasternak elastic foundation. Part I: Buckling analysis, Comp. Mat. Sci, 44 (2009) 968–978.
[13]. K.Y.Lam, C. M. Wang, X.Q He, Canonical exact solutions for Levy-plates on two-parameter foundation using Green's functions, Eng. Structures, 22 (2000). https://doi.org/10.1016/S0141-0296(98)00116-3.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
19/10/2024
Nhận bài sửa
16/11/2024
Chấp nhận đăng
10/12/2024
Xuất bản
15/12/2024
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Thân Văn, T., Trương Thị Hương, H., & Đào Văn, Đoan. (1734195600). Dao động và ổn định của tấm nano tựa trên nền đàn hồi biến đổi. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 75(9), 2238-2251. https://doi.org/10.47869/tcsj.75.9.1
Số lần xem tóm tắt
65
Số lần xem bài báo
22
