Published December 26, 2020 | Version v1
Publication Open

Bending, buckling and free vibration behaviors of thin-walled functionally graded sandwich and composite channel-section beams

Creators

  • 1. Ho Chi Minh City University of Technology and Education
  • 2. La Trobe University

Description

This article proposes static, free vibration, and buckling analysis of thin-walled functionally graded (FG) sandwich and composite channel-section beams. It is based on the first-order shear deformable beam theory, which can recover to classical one by ignoring the shear effect. Ritz's approximation functions are developed to solve the characteristic problems. Both results from classical and the first-order shear deformable theories are given in a unified fashion. Ritz solutions are applied for thin-walled FG sandwich channel-section beams for the first time. Numerical examples are presented in relation to many important effects such as span-to-height ratio, material parameter, lay-ups, fiber orientation and boundary conditions on the beams' deflections, natural frequencies, and critical buckling loads. New results presented in this study can be of interests to the scientific and engineering community in the future.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تقترح هذه المقالة تحليلًا ثابتًا وحرًا للاهتزاز والالتواء لشطيرة رقيقة الجدران متدرجة وظيفيًا (FG) وعوارض مقطع القناة المركبة. وهو يعتمد على نظرية شعاع القص القابل للتشوه من الدرجة الأولى، والتي يمكن أن تعود إلى النظرية الكلاسيكية من خلال تجاهل تأثير القص. يتم تطوير دوال Ritz التقريبية لحل المشكلات المميزة. يتم إعطاء كلتا النتيجتين من النظريات الكلاسيكية والقصية القابلة للتشوه من الدرجة الأولى بطريقة موحدة. يتم تطبيق حلول ريتز على عوارض مقطع شطيرة FG رقيقة الجدران لأول مرة. يتم تقديم أمثلة رقمية فيما يتعلق بالعديد من التأثيرات المهمة مثل نسبة الامتداد إلى الارتفاع، ومعلمة المواد، والتخطيطات، واتجاه الألياف وظروف الحدود على انحرافات الحزم، والترددات الطبيعية، وأحمال الالتواء الحرجة. يمكن أن تكون النتائج الجديدة المقدمة في هذه الدراسة ذات أهمية للمجتمع العلمي والهندسي في المستقبل.

Translated Description (French)

Cet article propose une analyse statique, des vibrations libres et du flambement des poutres en sandwich à paroi mince à gradient fonctionnel (FG) et des poutres composites à section en forme de canal. Il est basé sur la théorie de la poutre déformable par cisaillement du premier ordre, qui peut revenir à la théorie classique en ignorant l'effet de cisaillement. Les fonctions d'approximation de Ritz sont développées pour résoudre les problèmes caractéristiques. Les deux résultats des théories classiques et du premier ordre du cisaillement déformable sont donnés de manière unifiée. Les solutions Ritz sont appliquées pour la première fois aux poutres en forme de canal en sandwich FG à paroi mince. Des exemples numériques sont présentés en relation avec de nombreux effets importants tels que le rapport envergure/hauteur, le paramètre de matériau, les couches, l'orientation des fibres et les conditions limites sur les déflexions des poutres, les fréquences naturelles et les charges critiques de flambement. Les nouveaux résultats présentés dans cette étude peuvent intéresser la communauté scientifique et technique à l'avenir.

Translated Description (Spanish)

Este artículo propone un análisis estático, de vibración libre y de pandeo de vigas de pared delgada funcionalmente graduadas (FG) en sándwich y de sección de canal compuesta. Se basa en la teoría de la viga deformable por cizallamiento de primer orden, que puede recuperarse a la clásica al ignorar el efecto de cizallamiento. Las funciones de aproximación de Ritz se desarrollan para resolver los problemas característicos. Ambos resultados de las teorías clásicas y deformables por cizallamiento de primer orden se dan de manera unificada. Las soluciones Ritz se aplican por primera vez para vigas de sección de canal sándwich FG de pared delgada. Se presentan ejemplos numéricos en relación con muchos efectos importantes, como la relación entre la envergadura y la altura, el parámetro del material, las capas, la orientación de la fibra y las condiciones de contorno en las deflexiones de las vigas, las frecuencias naturales y las cargas críticas de pandeo. Los nuevos resultados presentados en este estudio pueden ser de interés para la comunidad científica y de ingeniería en el futuro.

Files

26464616.pdf.pdf

Files (658.2 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b39b27de18049f6c4e4182b2f63a0777
658.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
سلوكيات الانحناء والالتواء والاهتزاز الحر للشطيرة المتدرجة وظيفيًا ذات الجدران الرقيقة وعوارض مقطع القناة المركبة
Translated title (French)
Comportements de flexion, de flambage et de vibration libre de poutres en sandwich à paroi mince et fonctionnelles et de poutres composites à section en U
Translated title (Spanish)
Comportamientos de flexión, pandeo y vibración libre de vigas de pared delgada funcionalmente graduadas de tipo sándwich y de sección de canal compuesta

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3116916149
DOI
10.1080/15397734.2020.1859385

Is supplement to
https://openalex.org/W928531640 (Other)
https://openalex.org/W618855318 (Other)
https://openalex.org/W57987679 (Other)
https://openalex.org/W2909128081 (Other)
https://openalex.org/W2780792742 (Other)
https://openalex.org/W2590425816 (Other)
https://openalex.org/W2549659709 (Other)
https://openalex.org/W2045023016 (Other)
https://openalex.org/W2026173490 (Other)
https://openalex.org/W1604715137 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1966424535
  • https://openalex.org/W1968297702
  • https://openalex.org/W1973290590
  • https://openalex.org/W1974319722
  • https://openalex.org/W1980774492
  • https://openalex.org/W1984972675
  • https://openalex.org/W1990940869
  • https://openalex.org/W1993370520
  • https://openalex.org/W1998729084
  • https://openalex.org/W2004059794
  • https://openalex.org/W2004781907
  • https://openalex.org/W2005732104
  • https://openalex.org/W2024083261
  • https://openalex.org/W2031360997
  • https://openalex.org/W2036625710
  • https://openalex.org/W2039267219
  • https://openalex.org/W2045045624
  • https://openalex.org/W2047709571
  • https://openalex.org/W2054462688
  • https://openalex.org/W2056084887
  • https://openalex.org/W2061881344
  • https://openalex.org/W2063831788
  • https://openalex.org/W2064115865
  • https://openalex.org/W2072729740
  • https://openalex.org/W2080065283
  • https://openalex.org/W2087545720
  • https://openalex.org/W2090499961
  • https://openalex.org/W2100612488
  • https://openalex.org/W2141797809
  • https://openalex.org/W2162987014
  • https://openalex.org/W2182574693
  • https://openalex.org/W2289941450
  • https://openalex.org/W2294725031
  • https://openalex.org/W2294780270
  • https://openalex.org/W2332964238
  • https://openalex.org/W2333642605
  • https://openalex.org/W2386530156
  • https://openalex.org/W2410964871
  • https://openalex.org/W2463660897
  • https://openalex.org/W2530638407
  • https://openalex.org/W2535432914
  • https://openalex.org/W2598717489
  • https://openalex.org/W2599693420
  • https://openalex.org/W2608872882
  • https://openalex.org/W2617972985
  • https://openalex.org/W2752426941
  • https://openalex.org/W2775670415
  • https://openalex.org/W2805490233
  • https://openalex.org/W2888020925
  • https://openalex.org/W2889004626
  • https://openalex.org/W2898474745
  • https://openalex.org/W2905879126
  • https://openalex.org/W2906797093
  • https://openalex.org/W2906979130
  • https://openalex.org/W2912023098
  • https://openalex.org/W2917114675
  • https://openalex.org/W3004423248
  • https://openalex.org/W3035981911
  • https://openalex.org/W4254610833
  • https://openalex.org/W590178533
  • https://openalex.org/W618685582