Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "functionally graded materials" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
Wyświetlanie 1-15 z 32
Tytuł:
A new BEM for modeling and simulation of 3T MDD laser-generated ultrasound stress waves in FGA smart materials
Autorzy:
Fahmy, Mohamed A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/29520102.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
Tematy:
oundary element method
modeling and simulation
three-temperature
memory-dependent derivative
laser ultrasonic
nonlinear thermal stress waves
functionally graded anisotropic
smart materials
Opis:
The goal of this study is to present a new theory known as the three-temperature memory-dependent derivative (MDD) of ultrasound stress waves in functionally graded anisotropic (FGA) smart materials. It is extremely difficult to address the difficulties related to this theory analytically due to its severe nonlinearity. As a result, we suggest a new boundary element method (BEM) to solve such equations. The suggested BEM technique incorporates the benefits of both continuous and discrete descriptions. The numerical results are visually represented to demonstrate the impacts of MDD three temperatures and anisotropy on the ultrasound stress waves in FGA smart materials. The numerical findings verify the proposed methodology’s validity and accuracy. We may conclude that the offered results are useful for comprehending the FGA smart materials. As a result, our findings contribute to the advancement of the industrial applications of FGA smart materials.
Źródło:
Computer Methods in Materials Science; 2021, 21, 2; 95-104
2720-4081
2720-3948
Pojawia się w:
Computer Methods in Materials Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A novel approach to thermal and mechanical stresses in a FGM cylinder with exponentially-varying properties
Autorzy:
Celebi, K.
Yarımpabuc, D.
Keles, I.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/281696.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
thermal stresses
functionally-graded materials
thick cylinder
Complementary Functions Method
Opis:
A novel approach is employed to a general solution for one-dimensional steady-state thermal and mechanical stresses in a hollow thick cylinder made of a functionally graded material (FGM). The temperature distribution is assumed to be a function of radius, with general thermal and mechanical boundary conditions on the inside and outside surfaces of the cylinder. The material properties, except Poisson’s ratio, are assumed to be exponentially-varying through the thickness. Forcing functions applied to the inner boundary are internal pressures which may be in form of steps. These conditions result in governing differential equations with variable coefficients. Analytical solutions to such equations cannot be obtained except for certain simple grading functions and pressures. Numerical approaches must be adopted to solve the problem in hand. The novelty of the present study lies in the fact that the Complementary Functions Method (CFM) is employed in the analysis. The Complementary Functions method (CFM) will be infused into the analysis to convert the problem into an initial-value problem which can be solved accurately. Benchmark solutions available in the literature are used to validate the results and to observe the convergence of the numerical solutions. The solution procedure is well-structured, simple and efficient and it can be readily applied to cylinders. It is also well suited for problems in which mechanical properties are graded.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2017, 55, 1; 343-351
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
An analytical study on the nonlinear forced vibration of functionally graded carbon nanotube-reinforced composite beams on nonlinear viscoelastic foundation
Autorzy:
Shafiei, H.
Setoodeh, A. R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/38443939.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
Tematy:
nonlinear forced vibration
nanocomposite beams
functionally graded materials
nonlinear viscoelastic foundation
Opis:
This paper deals with the nonlinear forced vibration of nanocomposite beams resting on a nonlinear viscoelastic foundation and subjected to a transverse periodic excitation. It is considered that the functionally graded carbon nanotubereinforced composite (FG-CNTRC) beam is made of an isotropic matrix reinforced by either aligned- or randomly oriented-straight single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) with four types of distributions through the thickness direction of the beam. Both the Eshelby–Mori–Tanaka approach and extended rule of mixtures are used to predict the effective material properties of the FG-CNTRC beams. The mathematical model of the beam is developed based on the Euler–Bernoulli beam theory together with von Kármán assumptions. Subsequently, the accurate analytical solutions of the governing equation are obtained through applying the variational iteration method (VIM). Several examples are verified to have higher accuracy than those available in the literature. In addition, a comprehensive investigation into the effect of carbon nanotubes (CNTs) distribution, CNTs volume fraction, end supports, vibration amplitude, and foundation coefficients on the vibrational characteristics of the nanocomposite beam is performed and some new results are presented.
Źródło:
Archives of Mechanics; 2020, 72, 2; 81-107
0373-2029
Pojawia się w:
Archives of Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of Transient Heat Transfer in a Longitudinal Fin with Functionally Graded Material in the Presence of Magnetic Field using Finite Difference Method
Autorzy:
Sobamowo, M. G.
Oguntala, G. A.
Yinusa, A. A.
Adedibu, A. O.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1046560.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Przedsiębiorstwo Wydawnictw Naukowych Darwin / Scientific Publishing House DARWIN
Tematy:
Lorentz force
convective-radiative fin
finite difference method
functionally graded materials
transient response
Opis:
In this study, finite difference method is used for the numerical analysis of the transient heat transfer analysis of a convective-radiative fin with functionally graded materials under the influence of Lorentz force is presented. Three cases of developed nonlinear thermal models of linear, quadratic, exponential and power-law variations of thermal conductivity are considered. The accuracy of the developed numerical code is verified as the results of the numerical solutions established good agreements with the results of the exact analytical solutions. Through the numerical solutions, parametric studies are carried out. From the results, it is shown that increase in radiative and magnetic field parameters as well as in-homogeneity index improve the thermal performance of the fin. Also, the transient responses reveal that the FGM fin with linear-law and power-law function shows the slowest and fastest thermal responses, respectively. This study will provide a very good platform for further studies on the design of extended surfaces where the surrounding fluid is influenced by a magnetic field.
Źródło:
World Scientific News; 2019, 137; 166-187
2392-2192
Pojawia się w:
World Scientific News
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Buckling of heated temperature dependent FGM cylindrical shell surrounded by elastic medium
Autorzy:
Sabzikar Boroujerdy, M
Naj, R
Kiani, Y
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279968.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
cylindrical shell
thermal buckling
Pasternak foundation
functionally graded materials
Opis:
Based on the Donnell theory of shells combined with the von-Karman type of geometrical nonlinearity, three coupled equilibrium equations for a through-the-thickness functionally graded cylindrical shell embedded in a two parameter Pasternak elastic foundation are ob- tained. Equivalent properties of the shell are obtained based on the Voigt rule of mixture in terms of a power law volume fraction for the constituents. Properties of the constituents are considered to be temperature dependent. The temperature profile through the shell thick- ness is obtained by means of the central finite difference method. Linear prebuckling analysis is performed to obtain the prebuckling forces of the cylindrical shell. Stability equations are derived based on the well-known adjacent equilibrium criterion. Three coupled partial dif- ferential stability equations are solved with the aid of a hybrid Fourier-GDQ method. After validating the numerical results, some parametric studies are conducted to investigate the influence of various parameters, especially foundation interaction. It is shown that elastic foundation enhances the critical buckling temperature difference of the shell and violates the buckled pattern.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2014, 52, 4; 869-881
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Calculation of Stress Intensity Factor for an Internal Circumferential Crack in a Rotating Functionally Graded Thick-Walled Hollow Circular Cylinder under Thermal Shock
Autorzy:
Ghafoor, E. M. R.
Rokhi, M. M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139658.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
thermal shock
circumferential cracks
functionally graded materials
thick-walled hollow cylinder
szok termiczny
pęknięcia obwodowe
funkcjonalne materiały gradientowe
grubościenny wydrążony w środku cylinder
Opis:
In this article, the fracture behavior of functionally graded thick-walled cylinder under thermo-mechanical shock is investigated. For this purpose, classical coupled thermoelastic equations are used in calculations. First, these equations are discretized with extended finite element method (XFEM) in the space domain and then they are solved by the Newmark method in the time domain. The most general form of interaction integral is extracted for axially symmetric circumferential crack in a cylinder under thermal and mechanical loads in functionally graded materials and is used to calculate dynamic stress intensity factors (SIFs). The problem solution has been implemented in MATLAB software.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2017, LXIV, 4; 455-479
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Computation of SIFs for cracked FGMs under mechanical and thermal loadings
Autorzy:
Ait Ferhat, Yazid
Boulenouar, Abdelkader
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2065775.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Politechnika Poznańska. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
Tematy:
functionally graded materials
stress intensity factor
displacement extrapolation
thermal loading
finite element
Opis:
The objective of this study is to present a numerical modeling of mixed-mode fracture in isotropic functionally graded materials (FGMs), under mechanical and thermal loading conditions. In this paper, a modified displacement extrapolation technique (DET) was proposed to calculate the stress intensity factor (SIFs) for isotropic FGMs. Using the Ansys Parametric Design Language APDL, the continuous variations of the material properties are incorporated by specified parameters at the centroid of each element. Three numerical examples are presented to evaluate the accuracy of SIFs calculated by the proposed method. Comparisons have been made between the SIFs predicted by the DET and the available reference solutions in the current literature. A good agreement is obtained between the results of the DET and the reference solutions.
Źródło:
Archives of Mechanical Technology and Materials; 2020, 40; 12--19
2450-9469
Pojawia się w:
Archives of Mechanical Technology and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Control of graded structure in gasars
Sterowanie strukturą w hipotetycznych gazarach gradientowych
Autorzy:
Drenchev, L.
Sobczak, J. J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/391636.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Odlewnictwa
Tematy:
gazar
materiały wysokoporowate
projektowanie
materiały funkcjonalne gradientowe
modelowanie matematyczne
symulacja numeryczna
układ miedź-wodór
struktura ukierunkowana
gasars
highly porous materials
designing
functionally graded materials
mathematical modeling
numerical simulation
copper-hydrogen system
oriented structure
Opis:
Development of instruments for micro- and macrostructure design in functionally graded materials is a challenge for the modern industry. In this path, mathematical modeling and numerical simulation are extremely helpful techniques for design and investigations of functionally graded materials. The aim of this paper is to show the possibility for production of gasars with graded porous structure. This is done by means of comprehensive mathematical model of fered by the authors in a previous work. The way to control the structure by means of processing parameters is discussed on the basis numerical experiments related to copper/hydrogen system.
Rozwój metod projektowania mikro- i projektowanie makrostruktury materiałów określanych mianem funkcjonalnych gradientowo stanowi wyzwanie dla nowoczesnego przemysłu. Modelowanie matematyczne i symulacja numeryczna są technikami niezmiernie pomocnymi w zakresie wyznaczania wytycznych technologicznych dla opracowania i przewidywania właściwości danej klasy materiałów. Celem danej pracy jest analiza możliwości wytwarzania nowego rodzaju materiałów - hipotetycznych gazarów - charakteryzujących się gradientową strukturą porowatą. Opierając się na wynikach poprzednich praca autorów, zaproponowano model matematyczny, umożliwiający sterowanie strukturą mediów porowatych o ukierunkowanej strukturze por. Poczynione założenia przedyskutowano na podstawie numerycznych eksperymentów dotyczących układu miedź - wodór. Stwierdzono, że podstawowymi parametrami technologicznymi procesu wytwarzania gazarów o strukturze gradientowej jest parcjalne ciśnienie gazu, wywierane na ciekły metal przed i w trakcie krzepnięcia. Zmiana ciśnienia prowadzi do zasadniczych zmian w ilości zarodków i por w odniesieniu do jednostki powierzchni. Uzyskiwana porowatość może się wahać w szerokim zakresie 0-40%, co pozwala na wytworzenie materiału o wysokim gradiencie właściwości.
Źródło:
Prace Instytutu Odlewnictwa; 2008, 48, 1; 13-20
1899-2439
Pojawia się w:
Prace Instytutu Odlewnictwa
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Damage modeling in graded layer system
Autorzy:
Petaś, M.
Mróz, K.
Doliński, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/386735.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
fatigue damage
low cycle fatigue
functionally graded materials
layers
uszkodzenie zmęczeniowe
niskocyklowe zmęczenie
materiały gradientowe
powłoki
warstwy
Opis:
The simplified approach to the modelling of low cycle fatigue (LCF) of functionally graded materials (FGM) based on the continuum mechanics is presented. The fatigue damage model takes into account the mechanical part of the load and a constant service temperature. The concept of FGM as a particle-reinforced metal-matrix composite with gradual change of the reinforcement fraction is used. The FGM is considered as a material consisting of homogeneous layers containing different volume fractions of the reinforcement. The variation of the reinforcement fraction changes the material properties for each layer. The different material properties are obtained according to modified rule of mixture. Since the fatigue damage of metal matrix composites is strongly influenced by the inelastic deformation of the metallic matrix, the constitutive equations of LCF damage model are taken into consideration. The combined isotropic/kinematic hardening model with linear behaviour of isotropic and kinematic parts of hardening is adopted. The damage scalar parameter is associated with the plastic energy dissipation which is used to update the material properties. The fatigue damage model presented in this paper is applied to the fatigue damage analysis of the cooling channel of thruster used in space shuttles and rockets.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2013, 7, 2; 99-106
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Effect of composite ingredients on vibration frequencies of plates made of functionally graded material
Wpływ składników kompozytu na częstości drgań płyt zbudowanych z materiałów o funkcyjnej gradacji własności
Autorzy:
Wirowski, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/395819.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
płyty cienkie
kompozyty
technika tolerancyjnego uśredniania
drgania swobodne
materiały funkcyjnie zmienne
functionally graded materials
thin plates
composites
tolerance averaging technique
free vibrations
Opis:
The subject of this paper are thin plates with characteristic material structure: periodic in selected direction and smoothly varying along another. The aim of the contribution is to formulate and apply averaged model describing the free vibrations of these plates. Modelling procedure is based on the tolerance averaging technique (TAT). We analyze the plate in the rectangular as well as in the cylindrical coordinate systems, respectively. We are to obtain numerical solutions of this problem, using finite difference method, and to analyze the interrelation between the ingredients distribution and the first frequency of free vibrations of these plates. The presented general results are illustrated by the analysis of natural frequencies for two cases of plates: a plate band and an annular plate.
Przedmiotem niniejszej pracy są płyty cienkie posiadające charakterystyczną geometrię: periodyczną w jednym kierunku i zmieniającą się w sposób płynny w drugim. Celem rozważań jest zbudowanie modelu uśrednionego opisującego dynamiczne zachowanie tego typu płyty. Procedura modelowania jest oparta na technice tolerancyjnego uśredniania zaprezentowanej w pracy Woźniaka i Wierzbickiego [10]. Wyprowadzone równania modelu płyty są zapisane w układzie biegunowym dla płyty pierścieniowej oraz w układzie kartezjańskim dla przypadku pasma płytowego. Następnie zostało zaprezentowane rozwiązanie numeryczne za pomocą metody różnic skończonych oraz przeanalizowano wpływ udziału składników kompozytu na pierwszą częstość drgań własnych płyty.
Źródło:
Civil and Environmental Engineering Reports; 2010, 5; 165-177
2080-5187
2450-8594
Pojawia się w:
Civil and Environmental Engineering Reports
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Elastic and Viscoelastic Stresses of Nonlinear Rotating Functionally Graded Solid and Annular Disks with Gradually Varying Thickness
Autorzy:
Allam, M. N. M.
Tantawy, R.
Yousof, A.
Zenkour, A. M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139874.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nonlinear rotation
viscoelasticity
functionally graded materials
successive approximations method
solid and annular disks
gradually varying thickness
rotacja nieliniowa
lepkosprężystość
funkcjonalne materiały gradientowe
metoda kolejnych przybliżeń
dyski pierścieniowe i stałe
stopniowa zmiana grubości
Opis:
Analytical and numerical nonlinear solutions for rotating variable-thickness functionally graded solid and annular disks with viscoelastic orthotropic material properties are presented by using the method of successive approximations.Variable material properties such as Young’s moduli, density and thickness of the disk, are first introduced to obtain the governing equation. As a second step, the method of successive approximations is proposed to get the nonlinear solution of the problem. In the third step, the method of effective moduli is deduced to reduce the problem to the corresponding one of a homogeneous but anisotropic material. The results of viscoelastic stresses and radial displacement are obtained for annular and solid disks of different profiles and graphically illustrated. The calculated results are compared and the effects due to many parameters are discussed.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2017, LXIV, 4; 423-440
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Experimental model of fracture of functionally graded materials
Eksperymentalny model pękania materiału funkcjonalnie zmiennego
Autorzy:
Jaroniek, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/280140.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
composites
fracture mechanics
photoelastic method
finite element method
functionally graded materials
Opis:
Fabrication of functionally graded materials (FGM) can be obtained by layeredmixing of two materials of different thermo-mechanical properties with different volume ratios gradually changing from layer to layer such that the first layer has only a few particles of the second phase and the last has the maximum volume ratio of the first phase. Consider a simple model of the functionally graded materials as a multilayered beam bonded to planes having shear modulus Gi and Poisson's ratio [ni]I, respectively, subjected to bending. The behaviour of cracks depends on cracks configuration, size, orientation, material properties, and loading characteristic. The fracture mechanics problem will be approached by making use of photoelastic visualisation of fracture events in the model structure.
Sposób wykonania materiałów funkcyjnie zmiennych -- FGM, polega na nakładaniu (lub napylaniu) kolejnych (możliwie cienkich) warstw. Warstwy te składają się zazwyczaj z dwóch składników o różnych własnościach (mechanicznych, termicznych itp.) np. ciekły metal (plazma) i ceramika. Technologia wykonania jest następująca: najpierw nakłada się warstwę czystego ciekłego metalu, następnie warstwę ciekłego metalu z niewielką domieszką ceramiki, następne warstwy to ciekły metal ze zwiększającą się ilością ceramiki, aż do ostatniej warstwy składającej się z czystej ceramiki. W ten sposób (po zastygnięciu) otrzymuje się powłoki izolacyjne stosowane do komór spalania silników, warstwy termoizolacyjne promów i kapsuł kosmicznych itp. W pracy podano metodę doświadczalno-obliczeniową stanu naprężeń i odkształceń dla kompozytów warstwowych zbudowanych z materiałów gradientowych. Podano także dla takich kompozytów ze szczelinami kryterium zniszczenia. Opracowana metoda jest metoda hybrydową - opierając się na wynikach badań doświadczalnych, opisano stan naprężenia i odkształcenia, stosując metodę potencjałów zespolonych. Na podstawie wyników badań doświadczalnych opisano stan naprężeń i odkształceń dla materiałów liniowo-sprężystych i sprężysto-plastycznych w formie funkcji potencjałów zespolonych. Zastosowanie metody potencjałów zespolonych w postaci szeregów do analizy pól naprężeń umożliwia analizę wyników badań doświadczalnych modeli kompozytów, z uwagi na budowę równań, które w kompleksowy sposób opisują stan naprężenia w formie sumy i różnicy naprężeń normalnych. Przeprowadzone obliczenia i badania mają na celu weryfikację modelu, który można zastosować do obliczeń kompozytów warstwowych.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2010, 48, 1; 71-86
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Finite element formulation for the large-amplitude vibrations of FG beams
Sformułowanie metody elementów skończonych dla drgań wielkoamplitudowych w belkach gradientowych
Autorzy:
Javid, M.
Hemmatnezhad, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/140062.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
large-amplitude vibration
functionally graded materials
functionally graded beams
Euler-Bernoulli beam theory
finite element method
boundary conditions
drgania wielkoamplitudowe
funkcjonalne materiały gradientowe
belki gradientowe
teoria Bernoulliego-Eulera
metoda elementów skończonych
warunki brzegowe
Opis:
On the basis of Euler-Bernoulli beam theory, the large-amplitude free vibration analysis of functionally graded beams is investigated by means of a finite element formulation. The von Kármán type nonlinear strain-displacement relationship is employed where the ends of the beam are constrained to move axially. The material properties are assumed to be graded in the thickness direction according to the powerlaw and sigmoid distributions. The finite element method is employed to discretize the nonlinear governing equations, which are then solved by the direct numerical integration technique in order to obtain the nonlinear vibration frequencies of functionally graded beams with different boundary conditions. The influences of power-law index, vibration amplitude, beam geometrical parameters and end supports on the free vibration frequencies are studied. The present numerical results compare very well with the results available from the literature where possible.
W oparciu o teorię Eulera-Bernouliego przeprowadzono analizę wielkoamplitudowych drgań belki gradientowej posługując się metodą elementów skończonych. Związek między odkształceniem i przemieszczeniem, typu von Kármána, zastosowano tam, gdzie końce belki są utwierdzone i mogą poruszać się osiowo. Zakłada się, że właściwości materiału zmieniają się w kierunku poprzecznym (grubości) zgodnie z funkcją potęgową lub sigmoidalną. Metoda elementów skończonych jest zastosowana w celu dyskretyzacji nieliniowych równań sterujących, z których po rozwiązywaniu metodą bezpośredniego całkowania numerycznego wyznacza się częstotliwości drgań nieliniowych belki gradientowej dla różnych warunków brzegowych. Badany jest wpływ wykładnika funkcji, amplitudy drgań, geometrycznych parametrów belki i podparcia końców na częstotliwości drgań swobodnych. Wyniki numeryczne, przedstawione w artykule, zgadzają się dobrze z wynikami podawanymi w dostępnej literaturze.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2014, LXI, 3; 469-482
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Free vibration analysis of imperfect functionally graded sandwich plates: analytical and experimental investigation
Autorzy:
Njim, E.K.
Bakhy, S.H.
Al-Waily, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2175750.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Stowarzyszenie Komputerowej Nauki o Materiałach i Inżynierii Powierzchni w Gliwicach
Tematy:
functionally graded materials
sandwich plate
porous metal
frequency analysis
finite element method (FEM)
funkcjonalne materiały gradientowe
płyta warstwowa
metal porowaty
analiza częstotliwości
metoda elementów skończonych (FEM)
Opis:
Purpose: This paper develops a new analytical solution to conduct the free vibration analysis of porous functionally graded (FG) sandwich plates based on classical plate theory (CPT). The sandwich plate made of the FGM core consists of one porous metal that had not previously been taken into account in vibration analysis and two homogenous skins. Design/methodology/approach: The analytical formulations were generated based on the classical plate theory (CPT). According to the power law, the material properties of FG plates are expected to vary along the thickness direction of the constituents. Findings: The results show that the porosity parameter and the power gradient parameter significantly influence vibration characteristics. It is found that there is an acceptable error between the analytical and numerical solutions with a maximum discrepancy of 0.576 % at a slenderness ratio (a/h =100), while the maximum error percentage between the analytical and experimental results was found not exceeding 15%. Research limitations/implications: The accuracy of analytical solutions is verified by the adaptive finite elements method (FEM) with commercial ANSYS 2020 R2 software. Practical implications: Free vibration experiments on 3D-printed FGM plates bonded with two thin solid face sheets at the top and bottom surfaces were conducted. Originality/value: The novel sandwich plate consists of one porous polymer core and two homogenous skins which can be widely applied in various fields of aircraft structures, biomedical engineering, and defense technology. This paper presents an analytical and experimental study to investigate the free vibration problem of a functionally graded simply supported rectangular sandwich plate with porosities. The objective of the current work is to examine the effects of some key parameters, such as porous ratio, power-law index, and slenderness ratio, on the natural frequencies and damping characteristics.
Źródło:
Archives of Materials Science and Engineering; 2021, 111, 2; 49--65
1897-2764
Pojawia się w:
Archives of Materials Science and Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Group and Phase Velocity of Love Waves Propagating in Elastic Functionally Graded Materials
Autorzy:
Kiełczyński, P.
Szalewski, M.
Balcerzak, A.
Wieja, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/177447.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
surface Love waves
group velocity
phase velocity
functionally graded materials
profiles of elastic constants
direct Sturm-Liouville problem
Opis:
This paper presents a theoretical study of the propagation behaviour of surface Love waves in nonhomogeneous functionally graded elastic materials, which is a vital problem in acoustics. The elastic properties (shear modulus) of a semi-infinite elastic half-space vary monotonically with the depth (distance from the surface of the material). Two Love wave waveguide structures are analyzed: 1) a nonhomogeneous elastic surface layer deposited on a homogeneous elastic substrate, and 2) a semi-infinite nonhomogeneous elastic half-space. The Direct Sturm-Liouville Problem that describes the propagation of Love waves in nonhomogeneous elastic functionally graded materials is formulated and solved 1) analytically in the case of the step profile, exponential profile and 1cosh2 type profile, and 2) numerically in the case of the power type profiles (i.e. linear and quadratic), by using two numerical methods: i.e. a) Finite Difference Method, and b) Haskell-Thompson Transfer Matrix Method. The dispersion curves of phase and group velocity of surface Love waves in inhomogeneous elastic graded materials are evaluated. The integral formula for the group velocity of Love waves in nonhomogeneous elastic graded materials has been established. The results obtained in this paper can give a deeper insight into the nature of Love waves propagation in elastic nonhomogeneous functionally graded materials.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2015, 40, 2; 273-281
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Wyświetlanie 1-15 z 32

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies