×
维沙尔·辛格;韦斯科维尼，R。;拉杰什·库马尔;帕特尔，S.N。;戈拉夫·瓦茨

随机分布碳纳米管增强复合材料板在局部面内参数激励下的非线性振动和失稳。 （英语） Zbl 1481.74307号

申请。数学。建模 101, 453-480 (2022).
摘要：本研究提出了随机分布碳纳米管增强复合材料（RD-CNTRC）板非线性振动和动态不稳定性的半解析公式。研究了三种局部平面内周期载荷情况。通过使用艾里应力法求解平面内弹性问题，得到了RD-CNTRC板中所有平面内应力分量（（σ{ij}，（i，j=x，y））的解析应力场。采用Eshelby-Mori-Tanaka技术评估了RD-CNTRC板的有效力学性能。该板基于高阶剪切变形理论（HSDT）和von-Kármán非线性建模。利用哈密尔顿原理，参照Galerkin方法，导出了控制偏微分方程（PDE），并求出了其近似解。使用增量谐波平衡（IHB）方法求解得到的非线性常微分方程，以计算RD-CNTRC板的非线性振动响应。进一步去掉非线性项，用Bolotin方法求解这些常微分方程，以追踪不稳定区域。所提出的半分析方法是研究凝聚模型、CNT质量分数、预加载和边界条件等不同参数对RD-CNTRC板非线性振动和动力失稳特性的影响的有效策略。在设计具有稳定性和振动要求的RD-CNTRC板时，减少的计算工作量允许在选择参数时支持设计阶段。

引用于2文件

MSC公司：

74小时45 固体力学动力学问题中的振动
74A40型 随机材料和复合材料
74K20型 盘子

关键词：

RD-CNTRC板;局部面内载荷;Eshelby Mori-Tanaka技术;动态不稳定性;非线性振动
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{V.Singh}等人，应用。数学。模型101，453--480（2022；Zbl 1481.74307）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Iijima，S.，石墨碳螺旋微管，《自然》，354，56-58（1991）
[2] 加西亚·马西亚斯，E。；罗德里格斯·特姆布雷克。；卡斯特罗·特里格罗·罗。；Sáez，A.，Eshelby-Mori-Tanaka方法，用于轴向压缩功能梯度CNT/聚合物复合材料圆柱板的后屈曲分析，Compos。B部分工程，128，208-224（2017）
[3] Shi，D.L。；冯克强。；黄Y.Y。；Hwang，K.C。；Gao，H.，《纳米管波纹度和团聚对碳纳米管增强复合材料弹性性能的影响》，J.Eng.Mater。Technol公司。事务处理。ASME，126250-257（2004）
[4] Gojny，F.H。；Wichmann，M.H.G。；科普克，美国。；费德勒，B。；Schulte，K.，《碳纳米管增强环氧复合材料：在低纳米管含量下增强刚度和断裂韧性》，Compos。科学。技术。，64, 2363-2371 (2004)
[5] Shokrieh，M.M。；Rafiee，R.，《关于具有非键合界面区域的聚合物基体中嵌入碳纳米管的拉伸行为》，Compos。结构。，92, 647-652 (2010)
[6] Ciecierska，E。；Boczkowska，A。；Kurzydlowski，K.J。；罗斯卡，I.D。；Van Hoa，S.，《碳纳米管对环氧基纳米复合材料的影响》，J.Therm。分析。热量。，111, 1019-1024 (2013)
[7] Yengejeh，S.I。；Kazemi，S.A。；？chsner，A.，《碳纳米管在复合材料中的增强作用：分析、数值和实验方法综述》，计算。马特。科学。，136，85-101（2017）
[8] Patra，A。；Mitra，N.，《夹层复合材料的界面断裂：MWCNT声波环氧树脂的影响》，Compos。科学。技术。，101, 94-101 (2014)
[9] Mehar，K。；熊猫，S.K.，多壁碳纳米管增强夹芯板的理论挠度分析和实验验证，合成。B部分工程，167，317-328（2019）
[10] Schadler，L.S。；南卡罗来纳州Giannaris。；Ajayan，P.M.，碳纳米管环氧复合材料中的荷载传递，应用。物理学。莱特。，733842-3844（1998年）
[11] 库马尔，P。；Srinivas，J.，使用分层配方的功能梯度多壁碳纳米管增强聚合物复合材料板的振动、屈曲和弯曲行为，Compos。结构。，177, 158-170 (2017)
[12] 王，M。；李振明。；乔，P.，碳纳米管增强复合材料薄板屈曲和自由振动分析的半解析解，Compos。结构。，144，33-43（2016），本
[13] Kiani，Y.，FG-CNT增强复合板在抛物线荷载作用下的屈曲，力学学报。，228, 1303-1319 (2017)
[14] Gorgeri，A。；韦斯科维尼，R。；Dozio，L.，功能梯度夹芯板的子层压板可变运动学壳模型：弯曲和自由振动响应，机械。高级主管。结构。，0, 1-18 (2020)
[15] Arani，A.G。；马哈米基亚，S。；Mohammadimehr，M。；Arefmanesh，A.，使用分析和有限元方法对SWCNT增强的层压复合矩形板进行屈曲分析，J.Mech。科学。技术。，25, 809-820 (2011)
[16] 米尔扎利安，M。；阿加达沃迪，F。；Moradi-Dastjerdi，R.，具有聚合CNT增强面板的夹层板的弯曲行为，固体力学杂志。，11, 26-38 (2019)
[17] 辛格，V。；库马尔，R。；Jain，V.公司。；纳文·库马尔，T。；Patel，S.N.，多尺度叠层混合复合材料板动态不稳定性和响应的半解析发展，J.Aerosp。工程，34，文章04021005 pp.（2021），（1-21）
[18] 辛格，V。；库马尔，R。；Patel，S.N.，非均匀面内参数激励下多相复合板的非线性振动和不稳定性：半分析研究，薄壁结构。，162，第107556条pp.（2021）
[19] 亚达夫，A。；阿马比利，M。；熊猫，S.K。；戴伊·T。；Kumar，R.，三相CNT-FRC圆柱壳的非线性阻尼振动，Compos。结构。，255，第112939条pp.（2021）
[20] Heydarpour，Y。；Malekzadeh，P.，旋转FG-CNTRC圆柱壳在组合静态和周期轴向载荷下的动态稳定性，国际结构杂志。刺。动态。，18, 1-29 (2018)
[21] Ke，L.L。；杨，J。；Kitipornchai，S.，功能梯度碳纳米管增强复合材料梁的动态稳定性，机械。高级主管。结构。，20, 28-37 (2013)
[22] 科拉奇，R。；Safari，M。；Esmailpour，M.，正交各向异性弹性介质上依赖温度的功能梯度CNT增强粘板的动态稳定性分析，Compos。结构。，150, 255-265 (2016)
[23] Wu，H。；杨，J。；Kitipornchai，S.，热机械加载功能梯度石墨烯增强纳米复合板的参数不稳定性，国际力学杂志。科学。，135, 431-440 (2018)
[24] Pölöskei，T。；Szekrényes，A.，分层复合梁中的准周期激励，Compos。结构。(2016)
[25] Al-Furjan，M.S.H。；Farrokhian，A。；Keshtegar，B。；Kolahchi，R。；Trung，N.T.，基于指数压电弹性理论的克尔地基上粘弹性纳米复合压电夹层梁的动态稳定性控制，（2021），Elsevier Masson SAS·Zbl 1479.74059号
[26] Al-Furjan，M.S.H。；Farrokhian，A。；Keshtegar，B。；Kolahchi，R。；Trung，N.T.，碳纳米管动态屈曲分析的高阶非局部粘弹性应变梯度理论，Aerosp。科学。技术。，107，第106259条pp.（2020）
[27] Kolahchi，R。；Kolahdouzan，F.，利用不同可移动边界条件的高阶非局部应变梯度理论对缺陷四边形石墨烯薄板进行磁-热动态稳定性分析的数值方法，应用。数学。型号。，91, 458-475 (2021) ·Zbl 1481.74356号
[28] Szekrényes，A.，分层基尔霍夫板中的自然振动诱导参数激励，J.Compos。材料。，50, 2337-2364 (2016)
[29] Deolasi，P.J。；Datta，P.K.，承受带阻尼的非均匀边缘载荷的矩形板的简单共振和组合共振，工程结构。，19, 1011-1017 (1997)
[30] 萨胡，S.K。；Datta，P.K.，承受非均匀谐波面内边缘载荷的复合材料层合板的动力失稳，Proc。仪器机械。工程部分G J.Aerosp。工程，214295-312（2000）
[31] 奥维西，H.R。；Asghari Mooneghi，M。；Kharazi，M.，使用新的分层理论薄壁结构对具有多个穿透宽度分层的分层复合材料层压板进行屈曲后分析。，94, 98-106 (2015)
[32] 库马尔，R。；拉马钱德拉，L.S。；Banerjee，B.，非均匀面内周期荷载作用下阻尼复合材料斜交板的动力不稳定性，Int.J.Mech。科学。，10374-88（2015）
[33] 拉马钱德拉，L.S。；Panda，S.K.，承受非均匀面内载荷的复合板的动态失稳，J.Sound Vib。，331, 53-65 (2012)
[34] 库马尔，R。；南卡罗来纳州杜塔。；Panda，S.K.，功能梯度板在非均匀载荷作用下的线性和非线性动力失稳，Compos。结构。，154, 219-230 (2016)
[35] Aragh，B.S。；Barati，A.H.N。；Hedayati，H.，Eshelby Mori-Tanaka连续梯度碳纳米管增强圆柱板振动行为方法，合成。B部分，1943-1954年第43期（2012年）
[36] Yas，M.H。；Pourasghar，A。；卡马拉，S。；Heshmatia，M.，碳纳米管增强功能梯度纳米复合材料圆柱板的三维自由振动分析，Mater。设计。，49, 583-590 (2013)
[37] Loja，M.A.R。；Barbosa，J.I.，《板内功能梯度板：自由振动和动态失稳行为研究》，Compos。结构。，237, 1-18 (2020)
[38] 莫拉迪·达斯特杰迪，R。；Malek-Mohammadi，H.，碳纳米管增强功能梯度纳米复合板的自由振动和屈曲分析，Mech。高级合成。结构。，4, 59-73 (2017)
[39] Van Thanh，N。；Khoa，N.D。；Tuan，N.D。；Tran，P。；Duc，N.D.，功能梯度碳纳米管增强复合材料（FG-CNTRC）剪切变形板的非线性动态响应和振动，材料性能与温度相关，周围为弹性基础，J.Therm。强调。，40, 1257-1274 (2017)
[40] 王Z.X。；Shen，H.S.，热环境中纳米管增强复合材料板的非线性振动，计算。马特。科学。，50, 2319-2330 (2011)
[41] Keshtegar，B。；Motezaker，M。；Kolahchi，R。；Trung，N.T.，考虑结构阻尼的克尔地基上多孔智能纳米复合材料夹层梁的波传播和振动响应，薄壁结构。，154，第106820条pp.（2020）
[42] Kolahchi，R。；田，K。；Keshtegar，B。；李，Z。；特伦格，北卡罗来纳州。；Thai，D.K.，AK-GWO:一种用于精确优化分层加筋壳的新型混合优化方法，Eng.Comput。，6 (2020)
[43] Keshtegar，B。；肖，M。；Kolahchi，R。；Trung，N.T.，《使用调整平均值法对加筋飞机面板进行可靠性分析》，AIAA J.，58，5448-5458（2020）
[44] Mohammadbagher，A。；贾达夫，K。；Ali Pourkamali，A。；Behzad Shirkavand，H。；Reza，K.，《利用含有碳纳米管和硅橡胶的纳米复合应变传感器进行人体运动监测的研究》，《钢结构》。结构。，35, 779-788 (2020)
[45] Keshtegar，B。；Bagheri，M。；孟，D。；Kolahchi，R。；Trung，N.T.，使用混合分析智能方法对纳米复合ZnO梁进行模糊可靠性分析，工程计算。(2020)
[46] Al-Furjan，M.S.H。；Farrokhian，A。；马哈茂德，S.R。；Kolahchi，R.，石墨烯板增强圆锥壳与磁致伸缩层集成在一起的动态挠度和接触力历史，受到低速冲击，薄壁结构。，163，第107706条pp.（2021）
[47] Odegard，G.M。；盖茨，T.S。；怀斯，K.E。；帕克，C。；Siochi，E.J.，《纳米管增强聚合物复合材料的本构建模》，Compos。科学。技术。，63, 1671-1687 (2003)
[48] 托纳宾，F。；Bacciocchi，M。；Fantuzzi，北卡罗来纳州。；Reddy，J.N.，三相CNT/聚合物/纤维层压纳米复合结构的多尺度方法，Polym。组成。，1-25 (2017)
[49] Eshely，J.D.，《椭球体包裹体弹性场的测定及相关问题》，Proc。R.Soc.伦敦。序列号。数学。物理学。科学。，241, 376-396 (1957) ·Zbl 0079.39606
[50] Mori，T。；Tanaka，K.，《含错配夹杂物材料的基体平均应力和平均弹性能》，金属学报。，21, 571-574 (1973)
[51] Shaffer，M.S.P。；Windle，A.H.，碳纳米管/聚丙烯（乙烯醇）复合材料的制备和表征，高级材料，11937-941（1999）
[52] 维戈罗，B。；Penicaud，A。；库隆，C。；Sauder，C。；佩勒，R。；Journet，C。；伯勒，P。；Poulin，P.，定向碳纳米管的宏观纤维和带状物，《科学》，2901331-1334（2000）
[53] Daghai，H。；Daghai，V.，《尺寸和温度相关的碳纳米管（CNT）增强复合纳米板与CNT团聚的自由振动》，Polym。组成。，1-16 (2018)
[54] Reddy，J.N。；刘春芳，层压弹性壳的高阶剪切变形理论，国际工程科学杂志。，23, 319-330 (1985) ·Zbl 0559.73072号
[55] Soldatos，K.P.，《精细层压板壳理论及其应用》，J.Sound Vib。，144, 109-129 (1991)
[56] 库马尔，R。；班纳吉，B。；Ramachandra，L.S.，非均匀载荷下复合材料斜板的非线性稳定性和动力学，微分求积法，Mech。Res.Commun.公司。，73, 76-90 (2016)
[57] Bolotin，V.V.，《弹性系统的动力学稳定性》（1964），霍尔顿日：霍尔顿日，加利福尼亚州·Zbl 0125.15301号
[58] 图尔汗。，确定参数激励系统稳定极限的广义Bolotin方法，J.Sound Vib。，216, 851-863 (1998) ·Zbl 1235.70047号
[59] Cheung，Y.K。；Chen，S.H。；Lau，S.L.，增量谐波平衡法在三次非线性系统中的应用，J.Sound Vib。，140, 273-286 (1990)
[60] 刘，K.M。；Chen，X.L.，使用径向点插值法承受部分面内边缘荷载的矩形Mindlin板的屈曲，国际固体结构杂志。，41, 1677-1695 (2004) ·Zbl 1075.74533号
[61] 桑卡尔，A。；Natarajan，S。；Ganapathi，M.，具有CNT增强面板的夹层板的动态不稳定性分析，Compos。结构。，146, 187-200 (2016)
[62] 阿迪卡里，B。；Singh，B.N.，层合复合材料板在各种非均匀周期性面内边缘载荷作用下的参数不稳定性分析，Appl。数学。计算。，373，第125026条，第（2020）页·Zbl 1433.74071号
[63] 里贝罗，P。；Petyt，M.，完全夹紧复合材料层合板的多模态几何非线性自由振动，J.Sound Vib。，225, 127-152 (1999)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。