Published February 1, 2024 | Version v1
Publication Metadata-only

Nonlinear dynamic response of FG-GPLRC beams induced by two successive moving loads

Creators

  • 1. Walailak University
  • 2. Yıldız Technical University
  • 3. La Trobe University

Description

In this study, the nonlinear dynamic analysis of functionally graded graphene nanoplatelet reinforced composite (FG-GPLRC) beams is examined. The material properties can be estimated by using the modified Halpin-Tsai model and rule of mixture. Based on the third-order shear deformation theory and the von Kármán assumption, the equations of motion is derived and solved by using Jacobi-Ritz method incorporating with iteration procedure. Several effects such as number of layers, weight fraction of graphene nanoplatelets, material distributions, beam geometry, velocity of moving loads, distance between the loads are considered. For nonlinear forced vibration, the results indicate a considerable dissimilarity in the nonlinear dynamic deflection of the beams under moving loads when compared to linear analysis. The incorporation of additional GPLs into the beams yields a significant improvement in the strength of the beam, resulting in lower deflection. The new findings on nonlinear response of the beams excited by one and two moving loads are presented.

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

Translated Description (Arabic)

في هذه الدراسة، يتم فحص التحليل الديناميكي غير الخطي لحزم الجرافين المقوى بالصفيحات النانوية المقواة وظيفيًا (FG - GPLRC). يمكن تقدير خصائص المادة باستخدام نموذج Halpin - Tsai المعدل وقاعدة الخليط. بناءً على نظرية تشوه القص من الدرجة الثالثة وافتراض فون كارمان، يتم اشتقاق معادلات الحركة وحلها باستخدام طريقة جاكوبي ريتز المدمجة مع إجراء التكرار. يتم النظر في العديد من التأثيرات مثل عدد الطبقات، وجزء الوزن من الصفائح النانوية من الجرافين، وتوزيعات المواد، وهندسة الشعاع، وسرعة الأحمال المتحركة، والمسافة بين الأحمال. بالنسبة للاهتزاز القسري غير الخطي، تشير النتائج إلى وجود اختلاف كبير في الانحراف الديناميكي غير الخطي للحزم تحت الأحمال المتحركة عند مقارنته بالتحليل الخطي. يؤدي دمج مصابيح GPL إضافية في العوارض إلى تحسن كبير في قوة العارضة، مما يؤدي إلى انحراف أقل. يتم عرض النتائج الجديدة حول الاستجابة غير الخطية للعوارض المستثارة بحمل متحرك واحد وحملين متحركين.

Translated Description (French)

Dans cette étude, l'analyse dynamique non linéaire de faisceaux composites renforcés par des nanoplatelettes de graphène à gradation fonctionnelle (FG-GPLRC) est examinée. Les propriétés du matériau peuvent être estimées en utilisant le modèle Halpin-Tsai modifié et la règle de mélange. Sur la base de la théorie de la déformation par cisaillement du troisième ordre et de l'hypothèse de von Kármán, les équations du mouvement sont dérivées et résolues en utilisant la méthode de Jacobi-Ritz incorporée à la procédure d'itération. Plusieurs effets tels que le nombre de couches, la fraction pondérale des nanoplaquettes de graphène, les distributions de matériaux, la géométrie du faisceau, la vitesse des charges mobiles, la distance entre les charges sont considérés. Pour les vibrations forcées non linéaires, les résultats indiquent une dissemblance considérable dans la déviation dynamique non linéaire des poutres sous des charges mobiles par rapport à l'analyse linéaire. L'incorporation de GPL supplémentaires dans les poutres permet d'améliorer considérablement la résistance de la poutre, ce qui réduit la déflexion. Les nouveaux résultats sur la réponse non linéaire des faisceaux excités par une et deux charges mobiles sont présentés.

Translated Description (Spanish)

En este estudio, se examina el análisis dinámico no lineal de vigas compuestas reforzadas con nanoplaquetas de grafeno funcionalmente graduadas (FG-GPLRC). Las propiedades del material se pueden estimar utilizando el modelo modificado de Halpin-Tsai y la regla de mezcla. Con base en la teoría de deformación por cizallamiento de tercer orden y el supuesto de von Kármán, las ecuaciones de movimiento se derivan y resuelven utilizando el método de Jacobi-Ritz que incorpora el procedimiento de iteración. Se consideran varios efectos como el número de capas, la fracción de peso de las nanoplaquetas de grafeno, las distribuciones de material, la geometría del haz, la velocidad de las cargas en movimiento, la distancia entre las cargas. Para la vibración forzada no lineal, los resultados indican una considerable diferencia en la desviación dinámica no lineal de las vigas bajo cargas en movimiento en comparación con el análisis lineal. La incorporación de GPL adicionales en las vigas produce una mejora significativa en la resistencia de la viga, lo que resulta en una menor deflexión. Se presentan los nuevos hallazgos sobre la respuesta no lineal de las vigas excitadas por una y dos cargas móviles.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استجابة ديناميكية غير خطية لأشعة FG - GPLRC الناجمة عن حمولتين متعاقبتين متحركتين
Translated title (French)
Réponse dynamique non linéaire des faisceaux FG-GPLRC induite par deux charges mobiles successives
Translated title (Spanish)
Respuesta dinámica no lineal de haces FG-GPLRC inducida por dos cargas móviles sucesivas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4389264794
DOI
10.1016/j.enganabound.2023.11.025

Is supplement to
https://openalex.org/W3149360350 (Other)
https://openalex.org/W3134110943 (Other)
https://openalex.org/W2948377240 (Other)
https://openalex.org/W2515307085 (Other)
https://openalex.org/W2357780349 (Other)
https://openalex.org/W2353590908 (Other)
https://openalex.org/W2148863784 (Other)
https://openalex.org/W2031272932 (Other)
https://openalex.org/W2011824842 (Other)
https://openalex.org/W145767281 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1987640321
  • https://openalex.org/W2010696647
  • https://openalex.org/W2010971702
  • https://openalex.org/W2014935324
  • https://openalex.org/W2050268910
  • https://openalex.org/W2055070393
  • https://openalex.org/W2080728108
  • https://openalex.org/W2137663570
  • https://openalex.org/W2146564548
  • https://openalex.org/W2341325149
  • https://openalex.org/W2523927854
  • https://openalex.org/W2527739592
  • https://openalex.org/W2553260874
  • https://openalex.org/W2592900294
  • https://openalex.org/W2606523051
  • https://openalex.org/W2761385619
  • https://openalex.org/W2766426091
  • https://openalex.org/W2899734069
  • https://openalex.org/W2937656026
  • https://openalex.org/W2991194010
  • https://openalex.org/W3006862568
  • https://openalex.org/W3008825133
  • https://openalex.org/W3011268670
  • https://openalex.org/W3039831528
  • https://openalex.org/W3129542194
  • https://openalex.org/W3158469175
  • https://openalex.org/W3207458252
  • https://openalex.org/W3211184996
  • https://openalex.org/W3213167163
  • https://openalex.org/W3214189298
  • https://openalex.org/W4200549459
  • https://openalex.org/W4205177158
  • https://openalex.org/W4210539887
  • https://openalex.org/W4224294657
  • https://openalex.org/W4228996773
  • https://openalex.org/W4232120936
  • https://openalex.org/W4282913383
  • https://openalex.org/W4283388011
  • https://openalex.org/W4283580651
  • https://openalex.org/W4289890347
  • https://openalex.org/W4294550721
  • https://openalex.org/W4295127816
  • https://openalex.org/W4296398263
  • https://openalex.org/W4308787327
  • https://openalex.org/W4318972946
  • https://openalex.org/W4321014925
  • https://openalex.org/W4323041636
  • https://openalex.org/W4379646855
  • https://openalex.org/W4383499007
  • https://openalex.org/W4386591082