Dergiler / İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik / 2003 / Cilt: 2 - Sayı: 2

Düzlemsel kuvvetler etkisindeki dairesel levhaların serbest titreşimleri

Free vibrations of circular plates with in-plane forces

Sayfa
71–78
Yayın Tarihi
2022-11-05
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Stabilité karakteristiklerinin bozulmasına rağmen titreşim karakteristiklerinin iyileştirilebileceği sonucuna varılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada kalınlığı parabolik olarak değişen, düzlemsel kuvvetler etkisindeki eliptik levhaların bir özel hali olarak dairesel levhaların serbest titreşimleri incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Son olarak, düzlemsel kuvvetlerin sabit ve değişken kalınlıklı dairesel levhaların serbest titreşimi üzerindeki etkisi araştırılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Stabilité karakteristiklerinin bozulmasına rağmen titreşim karakteristiklerinin iyileştirilebileceği sonucuna varılmıştır.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmada kalınlığı parabolik olarak değişen, düzlemsel kuvvetler etkisindeki eliptik levhaların bir özel hali olarak dairesel levhaların serbest titreşimleri incelenmiştir. Levhanın izotrop ve kenarlarından ankastre mesnetli olduğu kabul edilmiştir. Matematiksel modelde kartezyen koordinatlardaki yönetici denklem diferansiyel ve integral formda verilmiştir. Galerkin ve Rayleigh-Ritz yöntemlerinin kullanıldığı çözümde öncelikle sabit kalınlık halinde serbest titreşim ve elastik burkulma problemi incelenerek sonuçlar literatürdekilerle karşılaştırılmıştır. Değişken kalınlıklı levhaların hacimleri eşitlenerek, titreşim probleminde asal frekans parametresi ve burkulma probleminde ise kritik burkulma yükü parametresi karşılaştırılmıştır. Son olarak, düzlemsel kuvvetlerin sabit ve değişken kalınlıklı dairesel levhaların serbest titreşimi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Stabilité karakteristiklerinin bozulmasına rağmen titreşim karakteristiklerinin iyileştirilebileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract

Elastic stability and free vibrations of circular plates with parabolically varying thickness -as a special case of elliptical plates- are investigated. Plates are assumed to be linearly elastic, homogeneous, Isotropie and clamped at the edges. Governing equations of the mathematical model are given as both differential equation and integral equation in Cartesian coordinates. While the differential equation formulation is solved by Galerkin method, the one given in integral equation form is solved by a well-known energy method called Rayleigh-Ritz technique. In order to test the accuracy of the numerical methods used and the validity of the results obtained, first free vibration and elastic buckling problems of circular plates with constant thickness are solved and then the numerical results are compared with the ones found in the literature. Plate thickness is considered to be of suitable form for the clamped case and volumes of all the plates are equalised to unity as well. Therefore, it is possible to compare the fundamental frequency parameter and the critical buckling load parameter of all plates with each other. Then, the effect of parabolically varying thickness on fundamental frequency parameter and critical buckling load parameter is investigated. Finally, the effect of in-plane forces on free vibrations of circular plates with both constant and parabolically varying thicknesses is investigated. It is concluded that vibration characteristics of circular plates can be improved, although stability characteristics gradually deteriorate.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

BAYER, İ., DÖKMECİ, M. C. (2022). Düzlemsel kuvvetler etkisindeki dairesel levhaların serbest titreşimleri. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik, Cilt: 2 - Sayı: 2, 71–78. https://ajindex.com/articles/652179

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (18)

  1. Bayer, I., Güven, U. ve Altay, G., (2002). A parametric study on vibrating clamped elliptical plates with variable thickness, Journal of Sound and Vibration, 254, 1, 179-188.
  2. Bayer, I., (1994). On the effect of varying thickness on the fundamental frequency of clamped elliptic plates, Proceedings, 19th Congress, International Council of the Aeronautical Sciences, 2276-2279
  3. Anaheim, California, U.S.A. Bickley, W. G., (1933). Deflections and vibrations of a circular elastic plate under tension, Phil. Mag., 15, 100, 776-797.
  4. Conway, H. D., (1958). Some special solutions for the flexural vibration of discs of varying thickness, Ingr.-Arch., 26, 408-410.
  5. Dökmeci, M. C., (1992). The method of moments for vibrations of piezoelectric laminae, Proceedings of Ultrasonics Symposium, IEEE, 1025-1028
  6. New York, U.S.A. Federhofer, K. (1935). Beigungsschwingungen in ihrer mittelebene belasteten kreisplatte, Ingr.- Arch., 6, 68-74.
  7. Hinton, E., Özakça, M. ve Sienz, J., (1993). Optimum shapes of vibrating axisymmetric plates and shells, Journal of Sound and Vibration, 167, 3, 511-528.
  8. Leissa, A. W., (1969). Vibration of Plates. (NASA SP-160) U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. Olhoff, N., (1970). Optimal design of vibrating circular plates, International Journal of Solids and Structures, 6, 139-156.
  9. Shibaoka, Y., (1956). On the buckling of an elliptic plate with clamped edge, Journal of Physical Society of Japan, 11, 10, 1088-1091.
  10. Singh, B. ve Chakraverty, S., (1991). Transverse vibration of circular and elliptic plates with variable thickness, Indian Journal of Pure and Applied Mathematics, 22, 787-803.
  11. Singh, B. ve Chakraverty, S., (1992). Transverse vibration of circular and elliptic plates with quadratically varying thickness, Applied Mathematical Modelling, 16, 269-274.
  12. Singh, B. ve Chakraverty, S., (1994). Use of characteristic orthogonal polynomials in two dimensions for transverse vibration of elliptic and circular plates with variable thickness, Journal of Sound and Vibration, 173, 3, 289-299.
  13. Singh, B. ve Tyagi, D. K., (1985). Transverse vibrations of an elliptic plate with variable thickness, Journal of Sound and Vibration, 99, 3, 379-391.
  14. Spillers, W. R. ve Levy, R., (1990).
  15. Optimal design for plate buckling, Journal of Structural Engineering, 116, 3, 850-858.
  16. Timoshenko, S. P., ve Woinovsky-Krieger, S., (1959). Theory of Plates and Shells. Mc Graw Hill, New York. Wah, T., (1962).
  17. Vibration of circular plates, J. ASA, 34, 3, 275-281.
  18. Wang, C. M.,