Etude des effets des conditions hygrothermiques sur la réponse mécanique des plaques sandwiches fonctionnellement graduées en utilisant une théorie avancée des plaques

Abstract

الملخص (بالعربية) :

في هذا العمل البحثي، تم التحقيق في استجابات الالتواء الحراري والميكانيكي للوحة شطيرة FG المدعومة على مساند بسيطة والمثبتة على أساس Winkler-Pasternak المرن باستخدام نظرية تشوه القص الجديدة. يأخذ النموذج الحالي في الاعتبار تأثيرات تشوه القص ويضمن إجهاد القص يساوي الصفر على الأسطح الحدية للوحة شطيرة FG دون الحاجة إلى عوامل التصحيح "Ks". يُفترض أن خصائص المادة لألواح الوجوه للوحة شطيرة FG تختلف باختلاف وظيفة قانون الطاقة "P-FGM" واللب متناحي الخواص (السيراميك الخالص). من مبدأ العمل الافتراضي، يتم استنباط معادلات الاستقرار وحلها عبر نموذج Navier. تعتبر التأثيرات الحرارية المائية تتنوع كتوزيع غير خطي وخطي وموحد عبر سمك لوحة شطيرة FG. للتحقق والتأكد من دقة النموذج الحالي، تم إجراء مقارنة عديدة مع النماذج الأخرى الموجودة في الأدبيات. تم فحص تأثيرات درجة الحرارة، تركيز الرطوبة، معاملات الأساس المرن، نسبة الجانب إلى السماكة، نسبة العرض إلى الارتفاع ومعامل عدم التجانس على الالتواء الحرج لألواح الساندويتش FGالنظرية المقترحة دقيقة بالمقارنة مع نظريات أخرى لدراسة استجابة ثابتة وديناميكية من صفائح مركبة متناهية الصغر ومتعددة الطبقات و لوحات للهياكل.

الكلمات الرئيسية: لوحة شطيرة متدرجة وظيفيا، الالتواء الميكاحراري؛ معادلات الاستقرار؛ حل Naiver

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Résumé (Français) :

Dans ce travail de recherche, la réponse des plaques sandwiches FG simplement appuyées au flambement mécanique et hygrothermique, et reposent sur fondation élastique type ‘’Winkler-Pasternak’’, est étudiée à l'aide d'une nouvelle théorie de déformation de cisaillement d’ordre élevé à variable réduits. Le modèle actuel prend en compte les effets de déformation de cisaillement et garantit des contraintes de cisaillement nulles sur les bords libres de la plaque sandwiche FG sans nécessiter aux facteurs de correction. La plaque sandwiche est constituée de trois couches, la couche intermédiaire est isotrope (purement céramique), et les deux autres sont fonctionnellement graduées et varier selon une fonction de loi de puissance « P-FGM ». Du principe du travail virtuel, les équations de stabilité sont déduites et résolues par la solution de Navier. Les effets hygrothermiques sont considérés avec une distribution uniforme, linéaire et non linéaire à travers l'épaisseur de la plaque. Pour vérifier et confirmer l'exactitude du modèle actuel, plusieurs comparaisons ont été faites avec d'autres modèles trouvés dans la littérature. Les effets de la température, de la concentration en humidité, des paramètres de la fondation élastique, du rapport géométrique, du rapport d'aspect et du paramètre d'inhomogénéité sur le flambement critique des plaques sandwiche FG sont également étudiés.

Mots clé : Plaques sandwiches FG, flambement, hygrothermomécanique, fondation élastique, équations de stabilités, solution de Navier.

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Abstract (Anglais) :

In this research work, the hygrothermal and mechanical buckling responses of simply supported FG sandwich plate seated on Winkler-Pasternak elastic foundation are investigated using a novel shear deformation theory. The current model take into consideration the shear deformation effects and ensures the zero shear stresses on the free surfaces of the FG-sandwich plate without requiring the correction factors “Ks”. The material properties of the faces sheets of the FG-sandwich plate are assumed varies as power law function “P-FGM” and the core is isotropic (purely ceramic). From the virtual work principle, the stability equations are deduced and resolved via Navier model. The hygrothermal effects are considered varies as a nonlinear, linear and uniform distribution across the thickness of the FG-sandwich plate. To check and confirm the accuracy of the current model, a several comparison has been made with other models found in the literature. The effects the temperature, moisture concentration, parameters of elastic foundation, side-to-thickness ratio, aspect ratio and the inhomogeneity parameter on the critical buckling of FG sandwich plates are also investigated.

Keywords: FG:sandwich plate,hygrothermo and mechanicalbuckling;stability equations; Navier solution;