تحلیل ارتعاشات القایی گرمایی تیرهای ساخته شده از مواد هدفمند با استفاده از تیوری مرتبه بالا

در قیاس با مطالعات تجربی، محاسباتی و تحلیلی بر روی ارتعاشات تیرهای در معرض بارهای مکانیکی، تحقیقات بسیار کمتری بر روی ارتعاشات القایی حرارتی تیرها صورت گرفته است، علاوه بر این، مطالعات بر روی ارتعاشات حرارتی تیرها بهطور نسبی جدیدتر هستند. همچنیناستفاده از مواد هدفمند (functionally graded material) در ساختسازههای مهندسی در سالهای اخیر کاربرد روزافزون داشته است. این مواد اساسا جهت پاسخگویی به نیازهایی نظیر تحمل دماهای زیاد و تنشهای حرارتی بالا در سازههای مهندسی طرحریزی و ساختهشدهاند. دراین پژوهش تحلیلی بر ارتعاشات القایی حرارتی تیرهای ساختهشده از موادهدفمند ارایه شده است. تغییرات خواص تیر هدفمند به صورت پیوسته و بر اساس مدل توانی از یکرویه کاملا فلزی به یکرویه کاملا سرامیکی در جهت عرضی تیر در نظر گرفته شده است. استخراج روابط بر اساس یکتیوری مرتبه سوم برشی قوی برای تیرها صورت گرفته و ماده هدفمند ازلحاظ ساختاری به صورت غیر همگن و ایزوتروپیک مدلسازی شده است. معادلات حرکت با استفاده از اصل همیلتون و به کمک حساب تغییرات استخراج شدهاند و سپس از حل مسیله مقدار ویژه حاصل، پاسخ ارتعاشاتیسیستم به دست آمده است. تاثیر افزایش دما، پارامترهای هندسی تیر وخواص مواد بر رفتار ارتعاشی سازه مورد بررسی قرار گرفته است. روش ارایه شده از طریق مقایسه نتایج با سوابق تحقیقاتی مرتبط صحه گذاری شده است.