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Analytical solution for static and dynamic analysis of FGP cylinders integrated with FG-GPLs patches exposed to longitudinal magnetic field
Engineering with Computers ( IF 8.7 ) Pub Date : 2021-04-11 , DOI: 10.1007/s00366-021-01361-3
Chunwei Zhang , Limin Wang , Arameh Eyvazian , Afrasyab Khan , Tamer A. Sebaey

Motivated by progressive sandwich structures’ usage due to their high strength to weight ratio in different industries, the current paper aimed at evaluating static and dynamic behaviors of three-layered cylinders including FG porous core and two graphene nanoplatelet (GPLs)-reinforced composite as face sheets. The whole sandwich cylinder rests on Pasternak substrate and it is also exposed to a longitudinal magnetic field. Epoxy has used as matrix and GPLs as the reinforcing phases for top and bottom face sheets and based on the rule of mixture and Halpin–Tsai micromechanical models, effective values for mechanical properties of skins are gained. Besides, regarding the integrity of current research, all layers of model are assumed to be FG, which means for the porous core the placement of the pores is considered and for the faces, the GPLs dispersion patterns are regarded. Among different shell theories, sinusoidal shear deformation shells theory (SSDST) is utilized to define displacement components along with the major axes. Hamilton’s principle is hired to attain governing equations for vibrational and buckling analyses. In the end, the effects of different variables’ alternation as the model’s geometry, foundation moduli, mode number, and mid-radius on vibrational and buckling behaviors are interpreted in type of different plots and tables. Pores’ placement and GPLs dispersion patterns play important roles in static and dynamic responses of the under-consideration cylinder. The outcomes of this study may help to create more efficient engineering structures such as pressure vessels.



中文翻译:

暴露于纵向磁场的FG-GPLs贴片对FGP圆柱体进行静态和动态分析的解析解决方案

由于其在不同行业中具有较高的强度重量比,因此受到渐进式三明治结构的使用的启发,本论文旨在评估三层圆柱体的静态和动态行为,其中包括FG多孔芯和两个石墨烯纳米片(GPL)增强复合材料作为表面床单。整个夹心圆柱体位于Pasternak基板上,并且还暴露于纵向磁场中。环氧树脂已用作基质,而GPL则用作顶部和底部面板的增强相,并根据混合规则和Halpin-Tsai微力学模型,获得了皮肤机械性能的有效值。此外,就目前研究的完整性而言,模型的所有层均假定为FG,这意味着对于多孔核,应考虑孔的位置,对于表面,考虑了GPL的分散模式。在不同的壳理论中,正弦剪切变形壳理论(SSDST)用于定义主轴的位移分量。运用汉密尔顿原理来获得振动和屈曲分析的控制方程。最后,在不同的图和表的类型中解释了变量的交替变化,如模型的几何形状,基础模量,模数和中半径对振动和屈曲行为的影响。毛孔的位置和GPL分散模式在考虑不足圆柱体的静态和动态响应中起着重要作用。这项研究的结果可能有助于创建更有效的工程结构,例如压力容器。正弦剪切变形壳理论(SSDST)用于定义位移分量以及主轴。运用汉密尔顿原理来获得振动和屈曲分析的控制方程。最后,在不同的图和表的类型中解释了变量的交替变化,如模型的几何形状,基础模量,模数和中半径对振动和屈曲行为的影响。毛孔的位置和GPL分散模式在考虑不足圆柱体的静态和动态响应中起着重要作用。这项研究的结果可能有助于创建更有效的工程结构,例如压力容器。正弦剪切变形壳理论(SSDST)用于定义位移分量以及主轴。运用汉密尔顿原理来获得振动和屈曲分析的控制方程。最后,在不同的图和表的类型中解释了变量的交替变化,如模型的几何形状,基础模量,模数和中半径对振动和屈曲行为的影响。毛孔的位置和GPL分散模式在考虑不足圆柱体的静态和动态响应中起着重要作用。这项研究的结果可能有助于创建更有效的工程结构,例如压力容器。运用汉密尔顿原理来获得振动和屈曲分析的控制方程。最后,在不同的图和表的类型中解释了变量的交替变化,如模型的几何形状,基础模量,模数和中半径对振动和屈曲行为的影响。毛孔的位置和GPL分散模式在考虑不足圆柱体的静态和动态响应中起着重要作用。这项研究的结果可能有助于创建更有效的工程结构,例如压力容器。运用汉密尔顿原理来获得振动和屈曲分析的控制方程。最后,在不同的图和表的类型中解释了变量的交替变化,如模型的几何形状,基础模量,模数和中半径对振动和屈曲行为的影响。毛孔的位置和GPL分散模式在考虑不足圆柱体的静态和动态响应中起着重要作用。这项研究的结果可能有助于创建更有效的工程结构,例如压力容器。毛孔的位置和GPL分散模式在考虑不足圆柱体的静态和动态响应中起着重要作用。这项研究的结果可能有助于创建更有效的工程结构,例如压力容器。毛孔的位置和GPL分散模式在考虑不足圆柱体的静态和动态响应中起着重要作用。这项研究的结果可能有助于创建更有效的工程结构,例如压力容器。

更新日期:2021-04-11
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