بررسی اثر افزودن نانوذرات تقویت کننده بر بار بحرانی کمانش وابسته به مقیاس در تیرهای سه لایه متخلخل مدرج تابعی

در این پژوهش به تحلیل کمانش مکانیکی میکروتیر ساندویچی تیموشنکو پرداخته می شود که هسته آن از مواد متخلخل مدرج تابعی و رویه های آن از نانوکامپوزیت ساخته شده اند. خصوصیات مکانیکی لایه های تیر، بر اساس توابع معرفی شده در راستای ضخامت تغییر میکنند. معادلات حاکمه به کمک اصل کار مجازی و روش حساب تغییرات استخراج داده شد. به کمک روش ناویر به عنوان یک راه حل تحلیلی برای شرایط مرزی دو سر تکیه گاه ساده، بارهای بحرانی کمانش برای میکروتیر بدست آمده است. تاثیر عوامل مختلف نظیر افزایش دما، افزایش ضریب تخلخل، مقدار و نوع توزیع نانوذرات تقویت کننده در رویه ها، ضرایب بستر الاستیک و ... بر نتایج مورد بررسی و تحلیل قرار گرفتند. میتوان متوجه شد که با افزایش ضریب تخلخل هسته میکروتیر، بار بحرانی کمانش کاهش می یابد. همچنین با توجه به نتایج بدست آمده، هر چه مقدار نانوذرات تقویت کننده در رویه ها افزایش یابد، بار بحرانی کمانش در حالت کلی، افزایش می یابد. از نتایج حاصل از این پژوهش میتوان برای طراحی سازه های فضایی و همچنین سازه های هوشمند استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

میکرو تیر ، کمانش مکانیکی ، مواد متخلخل ، نانوکامپوزیت ، سازه ساندویچی.