تجزیه و تحلیل رفتار مکانیکی وابسته به اندازه میکرو در مقیاس هدفمند Timoshenko به پرتوهای توسط تئوری الاستیسیته گرادیان فشار
رشته: مکانیک
Mechanical behavior analysis of size-dependent micro-scaled functionally graded Timoshenko beams by strain gradient elasticity theory
جهت دانلود رایگان مقاله انگلیسی اینجا را کلیک نمایید
چکیده
در این مقاله، یک فرمول وابسته به اندازه برای توسعه Timoshenko به پرتوهای مواد هدفمند (FGM) ارائه شده است. فرمول توسعه یافته بر اساس نظریه گرادیان فشار با یک نظریه زنجیره های غیر کلاسیک قادر به جذب اندازه اثر در ساختار میکرو کوچک خواهد بود. پنج پارامتر جدید مقیاس طول معادل به عنوان توابع پارامترهای مقیاس طول اجزاء معرفی شده و نشان داده شده است که ایستایی و پویایی رفتار وابسته به اندازه FG میکرو تیرها با استفاده از این مقیاس طول معادل توصیف خواهد بود. معادلات دیفرانسیل حرکت و هر دو مجموعه کلاسیک و غیر کلاسیک از شرایط مرزی برای گرادیان فشار پیشنهاد پرتو FG Timoshenko به استفاده از روش وردشی مشتق شده است. مطالعات موردی، استاتیک تغییر شکل خم و ارتعاش آزاد از مدل های جدید برای FG پرتو ساده ساخته شده از jcopper تنگستن (WjCu) بررسی شده است. نتایج حاصل از مدل جدید به کسانی ارائه می شود، که از استرس چند اصلاح و تئوری های کلاسیک در دو نظریه دوم موارد خاص از تئوری گرادیان فشار مقایسه می شوند.
کلید واژه ها: هدفمند، اثر اندازه گیری microbeam , نظریه گرادیان کرنش, پارامترهای معادل مقیاس طول
In this paper, a size-dependent formulation is developed for Timoshenko beams made of functionally graded materials (FGMs). The developed formulation is based on the strain gradient theory; a non-classical continuum theory able to capture the size-effect in micro-scaled structures. Five new equivalent length scale parameters are introduced as functions of the constituents’ length scale parameters. It is shown that the size-dependent static and dynamic behavior of FG micro-beams can be described using these equivalent length scales. The governing differential equations of motion and both classical and non-classical sets of boundary conditions are derived for the proposed strain gradient FG Timoshenko beam using a variational approach. As case studies, the static bending deformation and free vibration of the new model are investigated for an FG simply supported beam made of tungsten/copper (W/Cu). The results of the new model are compared to those of the modified couple stress and the classical theories where the two latter theories are special cases of the strain gradient theory
