مهدی سعادت فر - دانشیار گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی ومهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
یوسف ایروانی - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی ومهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
علی مهدی - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی ومهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
دهایا منهال - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی ومهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
رائد حسین - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی ومهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران

در این مقاله رفتار ارتعاشاتی پنل استوانه ای تابعی مدرج هوشمند شده با لایه هایی از مواد پیزوالکتریک تابعی مدرج تحت شرایط آزاد، بر اساس تئوری الاستیسیته سه بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. شرایط مرزی پنل از نوع گیردار بوده، با صرف نظر از بارگذاری ها و شرایط محیطی حرارتی و رطوبتی رفتار ارتعاشات آزاد آنها با کمک فرکانس طبیعی محاسبه می شود. پس از استخراج معادلات حاکم، میتوان جابجایی ها و اختلاف پتانسیل مغناطیسی را بازنویسی کرده و دسته معادلات حرکت را بوجود آورد. این دستگاه معادلات تبدیل به یک سیستم مقادیر ویژه شده و فرکانس های طبیعی پوسته را از مقادیر ویژه محاسبه می شود. بررسی ها نشان می دهد با افزایش ابعاد پنل در راستای طولی و محیطی فرکانس طبیعی پنل کاهش می یابد. از نتایج می توان دریافت که با افزایش ضخامت پنل، صلبیت پنل افزایش یافته و بنابراین کاهش تاثیر بستر الاستیک منطقی است. همچنین قابل فهم است که فرکانس طبیعی پنل در شرایط مرزی گیردار افزایش چشمگیری نسبت به شرایط مرزی آزاد دارد.

کلمات کلیدی: پیزوالکتریک تابعی مدرج، پنل تابعی مدرج، روش تفاضل مربعات سه بعدی.