تحلیل غیرخطی پاسخ دینامیکی ورق کامپوزیتی فیبرکربنی بهبودیافته با نانولوله کربنی بر بستر الاستیک در محیط حرارتی

Abstract

چکیده: در این مقاله، پاسخ دینامیکی غیرخطی ورق کامپوزیتی چندلایه تقویت شده با فیبر کربن و نانولوله‌های کربنی تحت بارگذاری مختلف مکانیکی و گرادیان حرارتی بر روی بستر الاستیک وینکلر-پسترناک مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم براساس نظریه برشی هایپربولیک معکوس و روابط غیرخطی کرنش ون کارمن استخراج شده و با استفاده از اجزا محدود حل می‌شود. نانولوله‌های کربن به صورت تصادفی و نامنظم در ماتریس پخش شده‌اند و خواص کامپوزیت سه فازی با ترکیبی از معادلات هالپین تسای و مدل میکرومکانیکی به صورت سلسله مراتبی به دست آمده است. تغییرات دما در راستای ضخامت ورق، یکنواخت، خطی و غیرخطی و چهار نوع بار ضرب های شامل نیم سینوسی، مثلثی، توانی ، پله‌ای و یکنواخت در نظر گرفته شده است. نتایج عددی نشان می‌دهد با افزودن نانولوله به کامپوزیت میزان خیز مرکز ورق کاهش پیدا می کند. کاهش خیز برای نانولوله‌های چند جداره مقدار کمتری نسبت به نانولوله‌های تک جداره دارد. همچنین مشاهده می‌شود که در محیط حرارتی افزایش تا % 1 وزنی نانولوله می‌تواند خیز مرکز ورق را کاهش دهد و پس از آن افزایش نانولوله تغییر قابل مشاهده‌ای برای خیز ورق دربرندارد.