به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Modified strain gradient theory » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه « Modified strain gradient theory » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • محمد حسینی*، افشین حسینی، رضا بهاءالدینی
    در این پژوهش، به تحلیل ارتعاشات و پایداری میکرولوله های حامل سیال تحت تاثیر میدان های مغناطیسی، الکتریکی و حرارتی با استفاده از تئوری های کلاسیک، تنش کوپل اصلاح شده و گرادیان کرنش اصلاح شده پرداخته شده است. برای مدل سازی لوله از تئوری تیر اویلر-برنولی با شرایط مرزی مختلف اعم از یکسرگیردار-یکسرپین، دوسرگیردار و دوسرپین استفاده شده است. معادلات دیفرانسیل حاکم بر ارتعاشات میکرو لوله حامل سیال از روش توسعه یافته ی همیلتون استخراج شده و از روش توسعه یافته ی گالرکین جهت تبدیل معادلات با مشتقات جزئی به معادلات با مشتقات معمولی استفاده شده است. با تحلیل فرکانسی مسئله، به بررسی پارامترهای وابسته به اندازه، میدان های مغناطیسی، الکتریکی و حرارتی، شرایط مرزی مختلف بر روی مقادیر ویژه و سرعت بحرانی سیال پرداخته شده است. نتایج به دست آماده برای هر سه تئوری با یکدیگر مقایسه شده اند که نشان دادند، تئوری گرادیان کرنش اصلاح شده نسبت به تئوری تنش-کوپل اصلاح شده و تئوری کلاسیک، فرکانس های طبیعی و سرعت سیال بحرانی بیشتری پیش بینی می کند. تاثیرات میدان های مغناطیسی، الکتریکی و حرارتی به همراه شرایط مرزی مختلف بر روی مقادیر ویژه و سرعت سیال بحرانی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان دادند که پایداری مسئله با افزایش ضریب میدان مغناطیسی افزایش می یابد ولی با افزایش ضریب میدان های الکتریکی و حرارتی، کاهش می یابد.
    کلید واژگان: ارتعاشات, میکرولوله ی حامل سیال, ماده مگنتو-الکترو- الاستیک, گرادیان کرنش}
    Mohammad Hosseini *, Afshin Hosseini, Reza Bahaadini
    In this study, vibration and stability analysis of micro-pipes conveying fluid under magnetic, electric, and thermal fields using classical, modified coupled stress, and modified strain gradient theories are presented. The Euler-Bernoulli beam theory with clamped-pinned, clamped-clamped, and pinned-pinned boundary conditions is used for modeling the pipe. The differential equations governing the vibration of conveying fluid micro-pipe are derived through extended Hamilton’s method. Additionally, the extended Galerkin’s method is used to convert the governing partial differential equations into ordinary differential equations. The effects of size, boundary conditions, magnetic field, electric field, and thermal field on eigenvalues and critical velocity are investigated. The results indicated that the strain gradient theory predicts the highest natural frequencies and critical fluid velocities among the other two theories. The effects of magnetic, electric, and thermal fields along with different boundary conditions on eigenvalues and critical fluid velocity have been studied. It has also been concluded that the impact of these fields on the stability regions is different for different boundary conditions. Furthermore, the results showed that the stability of the micro-pipes increases with the increase of the magnetic field coefficient, but decreases with the increase of the coefficient of electric and thermal fields.
    Keywords: Vibration, Micro-Pipe Conveying Fluid, Magneto-Electro-Elastic Material, Modified Strain Gradient Theory}
  • محمد ارحامی، حمید معین فرد*

    در این پژوهش، رفتار دینامیکی میکرو المان منعطف موازی تحت بار انتهایی، مورد بررسی قرار می گیرد. ابتدا با تئوری گرادیان کرنشی اصلاح یافته و به کمک مدل قیدی تیر، انرژی کرنشی یک میکرو تیر منعطف، برحسب مولفه های جابجایی انتهای تیر به دست آمده، و از آن برای تعیین انرژی کرنشی المان منعطف موازی استفاده می شود. در ادامه، با روش لاگرانژ، مدل دینامیکی میکرو المان منعطف استخراج شده و حول نقطه تعادل، خطی سازی می گردد. سپس محدوده مجاز برای اعمال نیروهای استاتیکی به سکوی حرکتی، به نحوی که هم تئوری مورد استفاده از دقت کافی برخوردار باشد، و هم پایداری دینامیکی سیستم تحت اغتشاشات دینامیکی کوچک خدشه دار نشود، مشخص می گردد. نتایج بدست آمده حاکی از این است که تئوری الاستیسیته کلاسیک، سخت گیری بیش از حدی برای مشخص کردن دقیق ناحیه پایداری مکانیزم دارد. همچنین فرکانس های طبیعی سیستم نیز استخراج شده و اثر ابعاد و مولفه های استاتیکی نیرو بر آن ها ، مورد مطالعه قرار گرفته است. مشاهده می شود که با کاهش ابعاد، فرکانس طبیعی بی بعد عرضی سیستم افزایش می یابد، اما فرکانس طبیعی بی بعد طولی سیستم، به دلیل عدم وجود گرادیان کرنش در مد طولی، ثابت می ماند. همچنین مشاهده شد که نیروی استاتیکی کششی باعث افزایش، و نیروی استاتیکی خمشی باعث کاهش فرکانس های طبیعی سیستم می شوند. با توجه به بی بعد بیان شدن روابط و نتایج ارائه شده در این پژوهش، می توانند به سادگی برای تحلیل دینامیکی مکانیزم های منعطف پیچیده تر، استفاده شوند.

    کلید واژگان: المان منعطف موازی, مدل قیدی تیر, تحلیل دینامیکی, تئوری گرادیان کرنشی, تحلیل پایداری}
    Mohammad Arhami, Hamid Moeenfard *

    In this paper, the dynamic behavior of a small-scale parallelogram (P) flexure is studied. First, using the beam constrain model and the modified strain gradient theory, the nonlinear strain energy of a small-scale beam is obtained in terms of its tip displacements. This energy expression is utilized to derive the strain energy of a P-flexure. Then the governing dynamic equations of motion are derived using Lagrange equations and are linearized around the operating equilibrium point. This linear model is employed to determine the allowable forces which do not lead to instability of the system. Moreover, the natural frequencies of the system are also extracted and the size effect as well as the static components of the applied loads on them are studied in detail. It is observed that by reducing the dimensions, the normalized transverse natural frequency of the system is increased. However, since there is no strain gradient in an axial mode, the axial normalized frequency is remained constant reducing the dimensions of the system. Moreover, it was observed that the tensile static forces lead to an increase, and transverse forces lead to a decrease in normalized natural frequency of the system. The procedure utilized for dynamic modeling of parallelogram flexures in this paper can be further extended for modeling more complex flexure systems.

    Keywords: Parallelogram Flexure, Beam Constraint Model, Dynamic Analysis, Modified Strain Gradient Theory, Stability Analysis}
  • R. Bahaadini *, M. Hosseini, M.A. Paparisabet

    Vibration analysis of vessels conveying blood flow embedded in viscous fluid is studied based on the modified strain gradient theory. The viscoelastic vessels are simulated as a non-classical EulerBernoulli beam theory. Employing Hamilton’s principle, the governing equations for size-dependent vessels are derived. The Galerkin method is used in order to transform the resulting equations into general eigenvalue equations. The effects of the blood flow profile and its modification factors, red blood cells (RBCs) and hematocrit are considered in the blood flow. Besides, the influences of the constitutional material gradient scale, blood flow, internal pressure, structural damping coefficient, viscous fluid substrate and various boundary conditions on the natural frequencies and critical buckling velocities are studied. It is revealed that as the hematocrit, fluid viscosity of substrate, internal pressure and mass ratio increase, the natural frequencies and critical buckling velocities decrease. Furthermore, the results indicated that the strain gradient theory predicts the highest natural frequencies and critical buckling velocities among others. The results are compared with those available in the literature and good agreement has been observed.

    Keywords: Vessel, Blood, Modified strain gradient theory, Hematocrit, Viscous substrate}
  • Abbas Moradi *, Amin Yaghootian, Mehdi Jalalvand, Afshin Ghanbarzadeh

    In this paper, the mechanical vibration analysis of functionally graded (FG) nanoplate embedded in visco Pasternak foundation incorporating magnet and thermal effects is investigated. It is supposed that a uniform radial magnetic field acts on the top surface of the plate and the magnetic permeability coefficient of the plate along its thickness are assumed to vary according to the volume distribution function. The effect of in-plane pre-load, viscoelastic foundation, magnetic field and temperature change is studied on the vibration frequencies of functionally graded annular and circular nanoplate. Two different size dependent theories also are employed to obtain the vibration frequencies of the FG circular and annular nanoplate. It is assumed that a power-law model is adopted to describe the variation of functionally graded (FG) material properties. The FG circular and annular nanoplate is coupled by an enclosing viscoelastic medium which is simulated as a visco Pasternak foundation. The governing equation is derived for FG circular and annular nanoplate using the modified strain gradient theory (MSGT) and the modified couple stress theory (MCST). The differential quadrature method (DQM) and the Galerkin method (GM) are utilized to solve the governing equation to obtain the frequency vibration of FG circular and annular nanoplate. Subsequently, the results are compared with valid results reported in the literature. The effects of the size dependent, the in-plane pre-load, the temperature change, the magnetic field, the power index parameter, the elastic medium and the boundary conditions on the natural frequencies are scrutinized. According to the results, the application of radial magnetic field to the top surface of plate gives rise to change the state of stresses in both tangential and radial direction as well as the natural frequency. Also, The temperature changes play significant role in the mechanical analysis of FG annular and circular nanoplate. This study can be useful to product the sensors and devices at the nanoscale with considering the thermally and magnetically vibration properties of the nanoplate.

    Keywords: Circular, annular nanoplate, Functional graded nanoplate, Modified strain gradient theory, Modified couple stress theory}
  • سروش ملیحی، یعقوب طادی بنی*، حسین گلستانیان
    در مقاله حاضر اثرات نانو مقیاس، نیروی بین مولکولی واندروالس و اثر کشیدگی بین صفحه ای بر روی پارامترهای ناپایداری توکشان خمشی- پیچشی یک نانوآینه پیچشی با استفاده از تئوری مرتبه بالای گرادیان کرنش مورد بررسی قرار گرفته است. در این مدل با استفاده از تئوری گرادیان کرنش اصلاح شده ابتدا معادلات حاکم بر مساله استخراج شده، سپس متغیرهای ناپایداری یعنی زاویه دوران، تغییرمکان و ولتاژ توکشان، بر حسب مشخصات هندسی و مادی نانوآینه مورد بررسی قرار گرفته است و با نتایج تجربی مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که نیروی واندروالس تاثیر زیادی بر عملکرد نانو آینه دارد، به طوری که تاثیر نیروی واندروالس بر روی تغییرات متغیرهای توکشان یعنی زاویه دوران توکشان، ولتاژ توکشان و تغییرمکان نانوآینه پیچشی به ضریب نسبت کوپلینگ خمشی- پیچشی وابسته است و در نظر نگرفتن این نیرو باعث ایجاد خطای قابل توجهی در شبیه سازی ناپایداری توکشان می شود. همچنین در نانوآینه های با فاصله کوچک بین صفحه اصلی و الکترود، اثر کشیدگی نیز مانند نیروی واندروالس بر روی پارامترهای توکشان تاثیر بسیار زیادی دارد به طوری که پارامترهای توکشان سیستم را افزایش می دهد. از طرفی مدل ارائه شده نتایج تجربی را با دقت بسیار خوبی و بهتر از مدلهای کلاسیک پیشین پیش بینی کند و فاصله بین تئوری های قبلی را با نتایج تجربی را کاهش دهد.
    کلید واژگان: نانوآینه پیچشی, نیروی الکترواستاتیک, نیروی واندروالس, ناپایداری توکشان, تئوری گرادیان کرنش اصلاح شده}
    S. Malihi, Y. Tadi Beni *, H. Golestanian
    In this study, the effect of nano scales, van der Waals intermolecular force and steretching effect on the torsion-bending coupled pull-in instability parameters of torsional nano-mirror by using higher order strain gradient theory have been considered. In this model, the modified strain gradient theory, governing equations of system are derived then instability variables such as pull-in angle, pull-in displacement and pull-in voltage versus geometric and material characteristics are investigated and obtained results compared with experimental results. Results show that van der Waals force have much effects on nano-mirror performance. Furthermore, it is found that influence of van der Waals force on the changes of pull-in variables of nano-mirror depends on bending-torsion stiffness ratio and neglecting van der Waals attraction may lead to considerable error during simulations of pull-in instability. Therefore steretching effect similar to van der Waals force could highly affects pull-in parameters for small-gap torsional mirrors that increased pull-in parameters of system. Interestingly, the present model is able to predict experimental results well and more accurately than previous classic models and reduce the gap between experimental results with previous theories.
    Keywords: Torsional nano-mirror, Electrostatic Force, van der Waals Force, Pull-in instability, Modified Strain Gradient Theory}
  • M. Goodarzi *, M. Mohammadi, M. Khooran, F. Saadi
    In this study, the vibration behavior of functional graded (FG) circular and annular nanoplate embedded in a Visco-Pasternak foundation and coupled with temperature change is studied. The effect of in-plane pre-load and temperature change are investigated on the vibration frequencies of FG circular and annular nanoplate. To obtain the vibration frequencies of the FG circular and annular nanoplate, two different size dependent theories are utilized. The material properties of the FGM nanoplates are assumed to vary in the thickness direction and are estimated through the Mori–Tanaka homogenization technique. The FG circular and annular nanoplate is coupled by an enclosing viscoelastic medium which is simulated as a Visco- Pasternak foundation. By using the modified strain gradient theory (MSGT) and the modified couple stress theory (MCST), the governing equation is derived for FG circular and annular nanoplate. The differential quadrature method (DQM) and the Galerkin method (GM) are utilized to solve the governing equation to obtain the frequency vibration of FG circular and annular nanoplate. The results are subsequently compared with valid result reported in the literature. The effects of the size dependent, the in-plane pre-load, the temperature change, the power index parameter, the elastic medium and the boundary conditions on the natural frequencies are investigated. The results show that the size dependent parameter has an increasing effect on the vibration response of circular and annular nanoplate. The temperature change also play an important role in the mechanical behavior of the FG circular and annular nanoplate. The present analysis results can be used for the design of the next generation of nanodevices that make use of the thermal vibration properties of the nanoplate
    Keywords: Circular, annular nanoplate, Functional graded nanoplate, Modified strain gradient theory, Modified couple stress theory}
  • Bekir Akg, Oumlz., Ouml, Mer Civalek *
    Deflection analysis of a simply supported microbeam subjected to a concentrated load at the middle is investigated on the basis of a shear deformable beam theory and non-classical theory. Effects of shear deformation and small size are taken into consideration by hyperbolic shear deformable beam theory and modified strain gradient theory, respectively. The governing differential equations and corresponding boundary conditions are obtained by implementing minimum total potential energy principle. Navier-type solution is employed to achieve an analytical solution for deflections of simply supported homogeneous microbeams. The effects of shear deformation, material length scale parameter and slenderness ratio on the bending response of microbeams are investigated in detail.
    Keywords: Bending, hyperbolic shear deformation theory, modified strain gradient theory, size dependency}
  • حسین عطایی، یعقوب طادی بنی*
    در این مقاله، ناپایداری کششی نانوتحریک کننده تیرشکل یک سرگیردار ساخته شده از مواد تابعی مدرج مدل شده است و با استفاده از تئوری مرتبه بالای گرادیان کرنش اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفته است. نانوتیر تابعی مدرج، از ترکیب ژرمانیوم-سیلیکون ساخته شده است که کسر حجمی هر جزء و در نتیجه خصوصیات مکانیکی تیر به صورت پیوسته بر مبنایی قانون ساده توانی در راستای ضخامت تغییر می کنند. با تغییر درصد کسر حجمی جزء ژرمانیوم در نانوتیر، پنج نوع مختلف نانوتیر مورد بررسی قرار گرفته و همچنین تاثیر تغییرات کسر حجمی، پارامتر اثر اندازه و نیروهای بین مولکولی بر روی ناپایداری کششی بررسی شده است. معادله غیرخطی حاکم و همچنین شرایط مرزی با استفاده از اصل مینیم انرژی پتانسیل بدست آمده و سپس با استفاده از روش دیفرانسیل تربیع حل شده است. برای اعتبارسنجی روش حل حاضر از داده های تجربی و روش های حل دیگر استفاده شده و پس از مقایسه بین نتایج می توان گفت، نتایج بدست آمده از روش حل حاضر دارای تطابق بسیار خوبی با نتایج تجربی و عددی می باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که اثر اندازه و نیرو های بین مولکولی و کسر حجمی تاثیر بسیار زیادی بر روی ناپایداری کششی نانوتحریک کننده دارند.
    کلید واژگان: تئوری گرادیان کرنش اصلاح شده, نیرو های بین مولکولی, مواد تابعی مدرج, اثر اندازه, روش دیفرانسیل تربیع}
    Hosein Ataei, Yaghoub Tadi Beni*
    In this paper, pull-in instability of a cantilever beam type nanoactuator made of the functionally graded material (FGM) based on higher order modified strain gradient theory is investigated. It is assumed that the functionally graded beam, made of germanium and silicon, follows the volume fraction definition and law of mixtures, and its properties change as a power function through its thickness. By changing the germanium constituent volume fraction percent of the nano beam, five different types of the nano-beams are investigated. The influences of the volume fraction index, length scale parameter and the intermolecular forces, on the pull-in instability are examined. Principle of minimum total potential energy is used to derive the nonlinear governing differential equation and consistent boundary conditions which is then solved using the differential quadrature method (DQM). The present analysis is validated through direct comparisons with other published research methods and experimental results and, after comparison, excellent agreement is achieved between the new solution method and other experimental and numerical solution results. Besides, the results demonstrate that size effect and amount of volume fraction have a substantial impact on the pull-in instability behavior of beam-type nanoactuator.
    Keywords: Modified strain gradient Theory, intermolecular forces, functionally graded material, size effect, differential quadrature method}
  • H. Mohammadi, M. Mahzoon
    In this paper, thermal effects in nonlinear buckling analysis of micro beams is investigated. Modified strain gradient theory with nonlinear von-Karman strain displacement relations and small scale parameters are used to derive the buckling behavior of micro beams. The Poisson’s effect is included and its significance is demonstrated. Buckling behavior for two different cases: 1) immovable axial boundary condition 2) movable axial boundary condition, are studied and for each one the results for hinged-hinged and clamped-clamped beams are presented. The analysis shows that modified strain gradient theory leads to a higher critical buckling load in comparison with the classical and couple- stress theories. The results are verified using previous related works.
    Keywords: Thermal environment, nonlinear buckling analysis, modified strain gradient theory, microbeam, nanobeam}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال