Fonksiyonel Değişimli Ortotropik Plakların Dinamik Tepkisine Kayma Deformasyonu ve Dönel Eylemsizlik Etkilerinin İncelenmesi


AVEY A., PINARLIK M.

Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, cilt.20, sa.2, ss.236-243, 2016 (TRDizin)

Özet

Sunulan çalışmada, kayma deformasyonları ve dönel eylemsizliklerin kombine etkileri dikkate alınarak fonksiyonel değişimli (FD) ortotropik malzemelerden oluşan plakların serbest titreşim problemi incelenmektedir. Ortotropik plağın malzeme özellikleri kalınlık koordinatına bağlı olarak üstel olarak değiştiği varsayılmaktadır. FD ortotropik plakların serbest titreşim denklemleri birinci mertebeden kayma deformasyon plak (KDPT) teorisi temel alınarak türetilmektedir Elde edilen diferansiyel denklemler, Galerkin Yöntemi uygulanarak basit mesnetli sınır koşulları için altıncı mertebe cebrisel denkleme dönüştürülmekte ve sayısal olarak çözülerek frekansın minimum değeri bulunmaktadır. Bu denklemden, kayma deformasyonlarının etkisinin dikkate alındığı ve alınmadığı durumlar için FD ortotropik plağın frekansları KDPT ve klasik plak teorisi (KPT) çerçevesinde bulunmaktadır. Son olarak, FD ortotropik malzeme özellikleri ve plak boyutları değişiminin, kayma deformasyonları ve dönel eylemsizliklerin boyutsuz frekans parametresine etkileri sayısal olarak incelenmektedir. Yapılan analizler, kayma gerilme fonksiyonlarının dikdörtgen plakların boyutsuz frekans parametre değerlerine etkilerinin değişmesine rağmen bu etkilerinin değişik plak boyutları için çok önemli olduğunu ortaya koymuştur. Homojen olmama ve ortotropi etkilerinin çok belirgin olduğu ve göz ardı edilemeyeceğini ve dönel eylemsizliğin hesaplarda dikkate alınmasının daha gerçekçi sonuçlara ulaşılmasına olanak sağlayacağı sonucuna varılmıştır. Sunulan çalışmada elde edilen sonuçların geçerliliği için literatürde sunulan çözümlerle karşılaştırmalar yapılmaktadır
In this study, the free vibration problem of plates composed of functional graded (FG) orthotropic materials, considering combined effects of shear deformations and rotary inertia is investigated. It is assumed that the materials properties of the orthotropic plate changes exponentially in the thickness direction. The basic equations for FG orthotropic plate are derived based on first order shear deformation plate theory (SDPT). By using Galerkin method, the resulting equations are reduced to a sixth order algebraic equation and solved numerically and found the values of the fundamental frequency. Then, ignoring the effects of forces of rotary inertia, the values of frequencies of FG orthotropic plate based on the SDPT and classical plate theory (CPT) are obtained. Finally, the influences of FG orthotropic material properties, variations of plate geometry parameters, shear deformations and rotary inertia on the non-dimensional frequency parameter are investigated numerically. According to the analysis, despite the change the effects of shear stresses functions on the values of dimensionless frequency parameters of rectangular plates, these effects are very significant for different sizes of plates. It is observed that the effect of