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저자정보
Hua Si (Xinxiang university) Daoming Shen (Xinxiang university) Jinhong Xia (Xinxiang university) Vahid Tahouneh (Islamic Azad University)
저널정보
국제구조공학회 Steel and Composite Structures, An International Journal Steel and Composite Structures, An International Journal Vol.36 No.1
발행연도
2020.1
수록면
1 - 16 (16page)

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This paper presents the influence of carbon nanotubes (CNTs) waviness, aspect ratio, internal pores and graphene platelets (GPLs) on the vibrational behavior of functionally graded nanocomposite sandwich beams resting on two-parameter elastic foundations. The distributions of CNTs are considered functionally graded (FG) or uniform along the thickness of upper and bottom layers of the sandwich beam and their mechanical properties are estimated by an extended rule of mixture. In this study, the classical theory concerning the mechanical efficiency of a matrix embedding finite length fibers has been modified by introducing the tube-to-tube random contact, which explicitly accounts for the progressive reduction of the tubes’ effective aspect ratio as the filler content increases. The core of structure is porous and the internal pores and graphene platelets (GPLs) are distributed in the matrix of core either uniformly or non-uniformly according to three different patterns. The elastic properties of the nanocomposite are obtained by employing Halpin-Tsai micromechanics model. The equations of motion are derived based on Timoshenko beam theory and employing Hamilton’s principle. The problem is modeled using a semi-analytical approach composed of generalized differential quadrature method (GDQM) and series solution adopted to solve the equations of motion. Detailed parametric studies are carried out to investigate carbon nanotubes (CNTs) waviness, CNT aspect ratio, porosity coefficient, porosity distribution, graphene platelets (GPLs) distribution, Winkler foundation modulus, shear elastic foundation modulus and geometrical conditions on the vibrational behavior of the sandwich structure.
#CNTs waviness and aspect ratio #sandwich beams #vibration #rule of mixture #two-parameter elastic foundations #functionally graded materials #porous core #Halpin-Tsai micromechanics model

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Mohammed Sid Ahmed Houari / 2018 / Buckling analysis of new quasi-3D FG nanobeams based on nonlocal strain gradient elasticity theory and variable length scale parameter / Steel and Composite Structures, An International Journal 28(1):13~24 dbpia J. C. Halpin Affdl / 1976 / The Halpin-Tsai equations: A review / Polymer Engineering and Science 16(5):344~352 Crossref Mohammad Arefi / 2015 / Elastic solution of a curved beam made of functionally graded materials with different cross sections / Steel and Composite Structures, An International Journal 18(3):659~672 dbpia Othman Arioui / 2018 / Thermal buckling of FGM beams having parabolic thickness variation and temperature dependent materials / Steel and Composite Structures, An International Journal 27(6):777~788 dbpia Mohsen Bambaeechee / 2019 / Free vibration of AFG beams with elastic end restraints / Steel and Composite Structures, An International Journal 33(3):403~432 google schola

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