Dynamic behavior controlling of functionally graded beams using piezoelectric layers

Ashrafi Habibabadi, Fereshteh and Pilafkan, Reza (2017) Dynamic behavior controlling of functionally graded beams using piezoelectric layers. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (کنترل رفتار دینامیکی تیرهای هدفمند با استفاده از لایه¬های پیزوالکتریک)
Fereshteh Ashrafi Habibabadi.pdf

Download (485kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

In this study, the frequency analysis of a functionally graded thick beam with piezoelectric layers under various boundry conditions have been carried out. Governing equations of Timoshenko beam have been derived by the first shear deformation beam theory and Hamilton’s principle and solved by using a mesh free radial point interpolation method. Applying this numerical method, the field variables are interpolated using nodes scattered arbitrarily in the plate domain. Since there is no connection between two arbitrarily nodes, their numbers can be increased in any area and direction to obtain better accuracy. In frequency analysis of beam vibration, the effect of different boundary conditions, smart piezoelectric materials, FGM volume fractions and thermal environment on beam behavior is analyzed. Results for different conditions of this study is presented and compared with those in the literature. Keywords: frequency analysis, thick beams, Functionally Graded Materials, Radial Point Interpolation Method, piezoelectric layers

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: کنترل رفتار دینامیکی تیرهای هدفمند با استفاده از لایه¬های پیزوالکتریک
Persian Abstract: چکیده: در این پژوهش به تحلیل فرکانسی تیر¬های ضخیم هدفمند با لایه¬های پیزوالکتریک تحت شرایط مختلف مرزی پرداخته شده است. معادلات حاکم بر تیر تیموشنکو با استفاده از تئوری برشی مرتبه اول و اصل همیلتون استخراج شده است و با روش عددی بدون المان، با استفاده از میانیابی نقطه¬ای شعاعی حل شده است. در این روش عددی، متغیر میدان تنها با استفاده از گره¬هایی که به طور دلخواه در ناحیه مسأله توزیع شده¬اند میانیابی می¬شود و به دلیل اینکه هیچ ارتباطی بین دو گره دلخواه تعریف نشده است این امکان وجود دارد که در هر ناحیه و جهتی برای حصول دقت بالاتر تعداد آن¬ها افزایش یابد. توابع شکل در این روش دارای خاصیت تابع دلتای کرونکر هستند و شرایط مرزی مختلف به راحتی با استفاده از رهیافت حذف اعمال می¬شود. در تحلیل فرکانسی ارتعاشات تیر مورد نظر، رفتار آن¬ها با بررسی شرایط مختلف مرزی، تأثیر مواد هوشمند پیزوالکتریک، توان¬های کسر حجمی مواد هدفمند و محیط حرارتی مورد تحلیل قرار گرفته است. همگرایی نتایج حاصل شده برای شرایط مختلف مسأله بررسی شده و با نتایج موجود مقایسه شده است. کلید واژه¬ها: تحلیل فرکانسی - تیرهای ضخیم - مواد با تابع هدفمند - روش میانیابی شعاعی نقطه¬ای - لایه¬های پیزوالکتریک
Supervisor:
SupervisorE-mail
Pilafkan, RezaUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
-, -UNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Date Deposited: 23 Oct 2018 11:52
Last Modified: 23 Oct 2018 11:52
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1283

Actions (login required)

View Item View Item