Поведінка функціонально-градієнтної пористої пластини при згині із використанням згладженого елемента

image_print
DOI
Журнал Проблеми машинобудування
Видавець Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
ISSN 2709-2984 (print), 2709-2992 (online)
Випуск Том 27, № 4, 2024 (грудень)
Сторінки 51–59

 

Автор

L. H. Ton-That, Архітектурний університет Хошиміна (196 Pasteur, Vo Thi Sau Ward, District 3, м. Хошимін, В’єтнам), e-mail: tonthathoanglan.247@gmail.com, ORCID: 0000-0002-3544-917X

 

Анотація

У цій статті описується аналіз згину функціонально-градієнтних пористих (ФГП) пластин із використанням чотирикутного елементу з чотирма вузлами, пов’язаного з C0-типом теорії деформації зсуву третього порядку Редді та комірчастими згладженими деформаціями. Теорія Редді використовує переваги та бажані властивості теорії деформації зсуву третього порядку. Більше того, пластини ФГП з покращеними властивостями матеріалу змінюються з нижньої поверхні на верхню відповідно. Чисельні результати і порівняння з іншими стандартними розчинами вказують на точність й ефективність поточного елементу при аналізі пластин ФГП.

 

Ключові слова: чотиригранний елемент, C0-ТДЗВП, матеріал ФГП, згладжені деформації.

 

Література

  1. Chen D., Gao K., Yang J., Zhang L. Functionally graded porous structures: Analyses, performances, and applications – A Review. Thin-Walled Structuresю 20 Vol. 191. Article 111046. https://doi.org/10.1016/j.tws.2023.111046.
  2. Yin Z., Gao H., Lin G. Bending and free vibration analysis of functionally graded plates made of porous materials according to a novel the semi-analytical method. Engineering Analysis with Boundary Elements. 2021. Vol. 133. P. 185–199. https://doi.org/10.1016/j.enganabound.2021.09.006.
  3. Demirhan P. A., Taskin V. Bending and free vibration analysis of Levy-type porous functionally graded plate using state space approach. Composites Part B: Engineering. 2019. Vol. 160. P. 661–676. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.12.020.
  4. Sun X., Gao R., Zhang Y. Spectral stochastic isogeometric analysis of bending and free vibration of porous functionally graded plates. Applied Mathematical Modelling. 2023. Vol. 116. P. 711–734. https://doi.org/10.1016/j.apm.2022.12.017.
  5. Ramteke P. M., Mahapatra B. P., Panda S. K., Sharma N. Static deflection simulation study of 2D Functionally graded porous structure. Materials Today: Proceedings. 2020. Vol. 33. Part 8. P. 5544–5547. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.03.537.
  6. Merdaci S., Belghoul H. High-order shear theory for static analysis of functionally graded plates with porosities. Comptes Rendus Mécanique. 2019. Vol. 347. No. 3. P. 207–217. https://doi.org/10.1016/j.crme.2019.01.001.
  7. Kumari T., Som R., Althobaiti S., Manna S. Bending wave at the edge of a thermally affected functionally graded poroelastic plate. Thin-Walled Structures. 2023. Vol. 186. Article 110719. https://doi.org/10.1016/j.tws.2023.110719.
  8. Amir M., Lim J., Kim S.-W., Lee S.-Y. Finite element analysis of natural frequencies of the FGM porous cooling plate with cutouts: A multilayered FGM approach. Results in Engineering. 2023. Vol. 20. Article 101532. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2023.101532.
  9. Liang C., Wang Y. Q. A quasi-3D trigonometric shear deformation theory for wave propagation analysis of FGM sandwich plates with porosities resting on viscoelastic foundation. Composite Structures. 2020. Vol. 247. Article 112478. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2020.112478.
  10. Ton-That H. L. Four-node quadrilateral C0-element based on cell-based smoothed strains strategy and third-order shear deformation theory for functionally graded carbon nanotube reinforced composite plates. Rakenteiden Mekaniikka – Journal of Structural Mechanics. 2023. Vol. 56. No. 1. P. 1–23. https://doi.org/10.23998/rm.119608.
  11. Ton-That H. L., Nguyen-Van H., Chau-Dinh T. A novel quadrilateral element for analysis of functionally graded porous plates/shells reinforced by graphene platelets. Archive of Applied Mechanics. 2021. Vol. 91. P. 2435–2466. https://doi.org/10.1007/s00419-021-01893-6.
  12. Ton-That H. L., Nguyen-Van H., Chau-Dinh T. Static and buckling analyses of stiffened plate/shell structures using the quadrilateral element SQ4C. Comptes Rendus Mécanique. 2020. Vol. 348. No. 4. P. 285–305. https://doi.org/10.5802/crmeca.7.
  13. Nguyen-Van H., Mai-Duy N., Karunasena W., Tran-Cong T. Buckling and vibration analysis of laminated composite plate/shell structures via a smoothed quadrilateral flat shell element with in-plane rotations. Computers & Structures. 2011. Vol. 89. Iss. 7–8. P. 612–625. https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2011.01.005.
  14. Reddy J. N. A simple higher-order theory for laminated composite plates. Journal of Applied Mechanics. 1984. Vol. 51. Iss. 4. P. 745–752. https://doi.org/10.1115/1.3167719.
  15. Phan N. D., Reddy J. N. Analysis of laminated composite plates using a higher-order shear deformation theory. International Journal for Numerical Methods in Engineering. 1985. Vol. 21. Iss. 12. P. 2201–2219. https://doi.org/10.1002/nme.1620211207.
  16. Taczała M., Buczkowski R., Kleiber M. Analysis of FGM plates based on physical neutral surface using general third-order plate theory. Composite Structures. 2022. Vol. 301. Article 116218. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2022.116218.
  17. Karakoti A., Pandey S., Kar V. R. Nonlinear transient analysis of porous functionally graded material plates under blast loading. Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 46. Part 17. P. 8111–8113. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.03.051.
  18. Kumar R., Singh B. N., Singh J., Singh J. Meshfree approach for flexure analysis of bidirectional porous FG plate subjected to I, L, and T types of transverse loading. Aerospace Science and Technology. 2022. Vol. 129. Article 107824. https://doi.org/10.1016/j.ast.2022.107824.

 

Надійшла до редакції 19.10.2024