Phân tích tham số tần số của dầm Sandwich đa nhịp có cơ tính biến thiên hai chiều

Từ khóa:

dầm sandwich
lý thuyết biến dạng trượt bậc ba
dao động
phương pháp phần tử hữu hạn
2D-FG
dầm đa nhịp. 

https://doi.org/10.59382/j-ibst.2023.vi.vol3-1

Tóm tắt:

Bài báo phân tích tham số tần số của dầm sandwich đa nhịp có cơ tính biến thiên hai chiều (2D-FG) bằng lý thuyết dầm bậc cao. Dầm sandwich bao gồm ba lớp: lớp trên là vật liệu gốm, lớp đáy cấu tạo bằng vật liệu 2D-FG, lớp lõi làm bằng vật liệu cơ tính biến thiên một chiều (1D-FG). Tính chất vật liệu biến đổi theo chiều cao và chiều dài dầm đa nhịp. Tham số tần số cơ bản của dầm sandwich đa nhịp được tính bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Công thức phần tử dầm đưa ra sẽ được kiểm chứng với những kết quả trước đó. Ảnh hưởng của tham số vật liệu, tỉ lệ giữa các lớp dầm, số nhịp dầm đến tham số tần số cơ bản của dầm sandwich đa nhịp được khảo sát chi tiết trong bài báo.

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

[1] Ichikawa, M., Miyakawa, Y. and Matsuda, A. (2000), Vibration analysis of the continuous beam subjected to a moving mass. J.Sound and Vibration, Vol.230, No.3, pp. 611-628.

[2] Henchi, K., Fafard, M. and Dhatt, G.. (1997), Dynamic behavior of multi-span beams under moving loads. J. Sound and Vibration, Vol.199, No.1, pp. 33-50.

[3] Chen, W.R. and Chang, H (2020). Vibration analysis of bidirectional Functionally graded Timoshenko beams using Chebyshev collocation method. International Journal of Structural Stability and Dynamics, pp 21-59. 

[4] Viet, N.V, Zaki,W and Wang, Q (2020). Free vibration characteristics of Sectioned unidirectional/bidirectional functionally graded material cantilever beams based on finite element analysis. Applied Mathematics and Mechanics, pp.1–18.

[5] Yang, T. Tang, Y., Li, Q, and Yang, X.D (2018). Nonlinear bending, buckling and
vibration of bi-directional functionally graded nanobeams. Composite Structures, 204:313–319.

[6] Tang, Y, Lv, X, and T. Yang (2019). Bi-directional functionally graded beams: asymmetric modes and nonlinear free vibration. Composites Part B: Engineering, 156:319–331.

[7] Rajasekaran, S. and Khaniki, H.B (2018). Free vibration analysis of bi-directional functionally graded single/multi-cracked beams. International Journal of Mechanical Sciences, 144:341–356.

[8] Rajasekaran. S and Khaniki, H.B (2019). Size-dependent forced vibration of nonuniform bi-directional functionally graded beams embedded in variable elastic environment carrying a moving harmonic mass. Applied Mathematical Modelling, 72:129–154.

[9] Chakraborty.A, Gopalakrishnan,S and J. N. Reddy (2003). A new beam finite element for the analysis of functionally graded materials. International Journal of Mechanical Science, 45:519–539.

[10] Apetre, N. A., B. V. Sankar and D. R. Ambur (2008). Analytical modeling of sandwich beams with functionally graded core. Journal of Sandwich Structures and Materials, 10:53–74.

[11] Rahmani. O, Khalili, S. M. R., Malekzadeh, K. and H. Hadavinia (2009). Free vibration analysis of sandwich structures with a flexible functionally graded syntactic core. Composite Structures, 91:229–235.

[12] Pradhan, S.C  and Murmu, T. (2009). Thermo-mechanical vibration of an fgm sandwich beam under variable elastic foundations using differential quadrature method. Sound and Vibration, 321:342–362.

[13] Gardner, N., Wang,E., and A. Shukla (2012). Performance of functionally graded sandwich composite beams under shock wave loading. Composite Structures, 94(5):1755–1770.

[14] Setoodeh, A.R., Ghorbanzadeh, M.  and Malekzadeh, P.  (2012). A two-dimensional free vibration analysis of functionally graded sandwich beams under thermal environment. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C:Journal of Mechanical Engineering Science, 226(12):2860–2873.

[15] Yarasca, J., Mantari, J. and Arciniega, R.  (2016). Hermite–lagrangian finite element formulation to study functionally graded sandwich beams. Composite Structures, 140:567–581.

[16] Karamanlı, A (2017). Bending behaviour of two directional functionally graded sandwich beams by using a quasi-3d shear deformation theory. Composite Structures, 174:70 –86.

[17] Reddy,J.N(1984). A. Simple Higher-Order Theory for Laminated Composite Plates. Journal of Applied Mechanics, 745-752.

[18] Sina, S.A., H.M. Navazi, and H. Haddadpour (2009), “An analytical method for free vibration analysis of functionally graded beams”, Materials & Design, 3, pp. 741-747.

[19] Şimşek, M (2010). Vibration analysis of a functionally graded beam under a moving mass by using different beam theories, Composite Structures, 4,pp. 904-9.