بررسی رفتار دینامیکی و پایداری میکروتیرهای متحرک با خواص مدرج تابعی در جهت طولی

باهدف بهبود کارایی سامانه های متحرک محوری، ارتعاشات و پایداری میکروتیرهای رایلی مدرج محوری با حرکت طولی در این مقاله مطالعه شده است. همچنین، یک مطالعه پارامتریک مفصل برای توضیح اثر پارامترهای مختلف مانند درجه بندی محوری مواد، طول مشخصه ماده و اینرسی دورانی بر مرزهای پایداری تیرهای رایلی و اویلر-برنولی انجام شده است. فرض شده است که مشخصات مادی سیستم به طور پیوسته در راستای طولی به صورت خطی یا نمایی تغییر می کنند. با به کارگیری تیوری گرادیان کرنش و روش گسسته سازی گالرکین، مسئله مقدار ویژه برای سیستم حل شده است تا فرکانس های طبیعی، پیکربندی دینامیکی، آستانه های ناپایداری فلاتر و دایورژانس سیستم محاسبه شوند. همچنین روابط تحلیلی برای سرعت بحرانی سیستم به دست آمده اند. نقشه های پایداری و کانتورهای سرعت بحرانی برحسب توزیع های مختلف مورد آزمون قرار گفته اند. نتایج نشان می دهند در حالت چگالی و مدول الاستیک متغیر، به ترتیب تغییرات نمایی و خطی منجر به سیستم پایدارتر می شوند. همچنین کاهش پارامتر گرادیان چگالی و یا افزایش پارامتر گرادیان مدول الاستیک، فرکانس طبیعی سیستم را افزایش می دهد و محدوده های پایداری را گسترش می دهد، بنابراین تغییرات پارامترهای گرادیان چگالی و مدول الاستیک، نقش های متضاد در رفتار دینامیکی سیستم دارند.