Analysis of Buckling of Functionally Graded Carbon Nanotubes-reinforced Composite Beams in Hygrothermal Environments

محورهای موضوعی : Smart & Advanced Materials

زهره مزروعی سبدانی ¹ (دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک)
علیرضا شاطرزاده ² (Associate Professor, Mechanical Engineering, Shahroud University of Technology, Shahrood,Iran)

تاریخ دریافت : 1399/10/29 تاریخ پذیرش : 1399/10/29 تاریخ انتشار : 1399/08/11

کلید واژه:

چکیده انگلیسی:

مطالعات بسیاری نشان دادهاند که استفاده از تقویتکننده نانولوله کربنی میتواند تأثیر چشمگیری بر افزایش مقاومت کمانشی تیرکامپوزیتی داشته باشد؛ طی این تحقیق رفتار کمانشی تیرهای کامپوزیتی تقویت شده با نانولولههای کربنی مدرج تابعی در محیطهای حرارتی-رطوبتی بر اساس تئوریهای مختلف تغییر شکل برشی مورد بررسی قرار گرفت. خواص ماده در راستای ضخامت تیر متغیر میباشد و شرایط مرزیتیر دو سر ساده در نظر گرفته شده است. همچنین خواص ماده تشکیل دهنده تابع دما و رطوبت میباشد. تغییرات دمای تیر در راستای ضخامتبهصورت یکنواخت فرض شده است. برای استخراج معادلات تعادل از تئوریهای تغییر شکل برشی، از جمله تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اوّل ومراتب بالاتر استفاده شده است. معادلههای حاکم با در نظر گرفتن تغییرات دما و رطوبت با استفاده از روش انرژی استخراج شدهاند سپس نتایجپژوهش با مراجع دیگر مورد راستی آزمایی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که استفاده از تیر کامپوزیتی تقویت شده با نانولوله کربنی در برابرکمانش بسیار مقاومتر از تیر کامپوزیتی گرافیت-اپوکسی میباشد. در رابطه با تأثیر استفده هر یک از تئوریهای تغییر شکل برشی متفاوت بر دامنهکمانش تیرهای FG-CNTRC بحث صورت گرفته است. تیرهای کامپوزیتی تقویت شده با CNT به ترتیب با طرحهای توزیع FGX و FGOدارای بیشترین و کمترین دمای کمانش میباشند .