Vibration libre et flambement des structures sandwichs en FGM
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Date
2018-12-20
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Abstract
الملخص (بالعربية)
تم في هذه الأطروحة دراسة الاهتزاز الحر والانبعاج الحراري لهياكل سندويتش متدرجة وظيفيا. نستعمل نوعان من السندويتشات المتدرجة وظيفيا، سندويتش بطبقات خارجية متجانسة ولب متدرج وظيفيا، وسندويتش بطبقات خارجية متدرجة وظيفيا ولب متجانس. تتوزع الخصائص الميكانيكية ومعامل التمدد الحراري للطبقات المتدرجة وظيفيا بشكل مستمر على امتداد سمك الطبقات وفقا لدالة أسية FGM-P أو دالة موجية FGM-S. نتحصل على معادلات التوازن والاستقرار لهياكل متدرجة وظيفيا متموضعة فوق ركائز بسيطة كشرط حدي باستخدام نظرية تشوه القص. تم كذلك تحليل تأثير هندسة الهيكل، معامل تدرج المادة ومختلف الأحمال الحرارية على الاهتزاز والانبعاج الحراري لهذه الهياكل. بالنسبة للانبعاج الحراري، الأحمال الحرارية المطبقة موزعة بشكل منتظم، خطي وغير خطي على امتداد السمك. في هذه الدراسة، نقدم حلا جديدا وبسيطا للانبعاج الحراري لهياكل سندويتش تحت أحمال حرارية غير خطية
Résumé (Français) :
Vibration libre et flambement thermique des structures sandwichs fonctionnellement graduées (FGM) sont présentés dans cette thèse. Deux types des structures sandwichs FGM sont considérées, des couches de face homogènes avec un cœur en FGM et des couches de face FGM avec un cœur homogène. Les propriétés des matériaux et le coefficient de dilatation thermique des couches FGM sont supposés varier continuellement dans l'épaisseur selon une distribution de loi de puissance simple (P-FGM) ou selon une fonction sigmoïde (S-FGM) en termes de fractions volumiques des constituants. Les équations d'équilibre et de stabilité du sandwich FGM avec des conditions aux limites simplement appuyées sont dérivées en utilisant la théorie de la déformation de cisaillement d'ordre supérieur. L'influence de la géométrie de la structure, de l'indice de gradient et des conditions de charge thermique sur la fréquence de vibration et la température critique de flambement du sandwich FGM est étudiée. Pour le flambement thermique, les charges thermiques sont supposées être uniforme, linéaire et non linéaire à travers l'épaisseur. Une nouvelle solution simple pour le flambement thermique des structures sandwichs FGM sous une charge thermique non linéaire est présentée.
Abstract (Anglais) :
Free vibration and thermal buckling of functionally graded sandwich structures are presented in this thesis. Two common types of FGM sandwich structures, namely, homogeneous face layers with FGM core and FGM face layers with homogeneous core are considered. Material properties and thermal expansion coefficient of FGM layers are assumed to vary continuously through-the-thickness according to a simple power-law distribution P-FGM or sigmoid function S-FGM in terms of the volume fractions of the constituents. Equilibrium and stability equations of FGM sandwich with simply supported boundary conditions are derived using the higher-order shear deformation plate theory. The influence of the structure geometry, the gradient index and the thermal loading conditions on the vibration frequency and critical buckling temperature of the FGM sandwich are investigated. For thermal buckling, the thermal loads are assumed to be uniform, linear and nonlinear distribution through-the-thickness. A new simple solution for thermal buckling of FGM sandwich structures under nonlinear temperature rise is presented.
Description
Doctorat en Sciences
