تحلیل فرکانسی تیرهای متخلخل مدرج تابعی دو جهته با سطح مقطع متغیر روی بستر الاستیک با استفاده از تئوری برشی مرتبه سوم ردی

در این مقاله، تحلیل فرکانسی تیرهای مدرج تابعی دو جهتی مقطع متغیر بر اساس تئوری مرتبه سوم تغییر شکل برشی ردی مورد بررسی قرار می‌گیرد. مشخصات مکانیکی مواد انتخاب شده به‌طور پیوسته در دو جهت ضخامت و طول تغییر می‌کنند. تغییرات خواص مکانیکی بر اساس دو مدل قانون نمایی و قانون توانی توزیع کسر حجمی و توزیع ماده تعیین می‌شود. با بکارگیری تئوری مرتبه سوم تغییر شکل برشی و با اعمال اثر بستر الاستیک خطی، با استفاده از اصل همیلتون، معادلات دیفرانسیل حاکم بر مسئله حاصل می‌گردد. با توجه به‌پیچیدگی حل بسته ای این معادلات، معادلات دیفرانسیل حاکم با فرض شرایط مرزی از نوع تکیه گاه مختلف، به‌کمک روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته حل می‌شوند. به‌منظور صحت سنجی، نتایج به‌دست آمده در این تحقیق با نتایج حاصل از سایر مقالات مقایسه می شوند. این بررسی نشان می‌دهد که اختلاف بین نتایج این مقاله با نتایج سایر مقالات ناچیز است. در نهایت اثر نوع مدل مدرج تابعی، پارامترهای هندسی، شاخص گردایان خواص مواد در دو جهت، شرایط مرزی، ضرائب بستر الاستیک و تخلخل بر روی فرکانس طبیعی تیرهای مدرج تابعی دوجهته مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می دهد که فرکانس های طبیعی بی بعد با افزایش ضرایب بستر افزایش یافته و افزایش در ضریب تخلخل و گرادیان ماده در دو جهت، سبب کاهش شدید در فرکانسهای بی بعد می‌گردد. نتایج این بررسی در طراحی بهینه، کنترل ارتعاش و بررسی تشخیص ساختار شکست سازه های مدرج تابعی می تواند مورد استفاده قرار گیرد.