Contribution à l’étude de la vibration libre des plaques FGM dans un champ de température

Abstract

Dans ce travail, plusieurs théories raffinées à quatre variables sont présentées pour analyser la vibration libre des plaques fonctionnellement graduées avec des propriétés matérielles dépendantes de la température. En décomposant le déplacement transversal en une composante de flexion et une composante de cisaillement, le nombre de variables et d’équations d’équilibre pour les présents modèles est réduit, ce qui facilite l’analyse structurale. Ces théories considèrent des distributions parabolique, sinusoïdale, hyperbolique et exponentielle des déformations de cisaillement à travers l’épaisseur tout en respectant la condition de contrainte de cisaillement nulle sur les bords libres de la plaque sans introduire des facteurs de correction. Les propriétés matérielles sont supposées variées à travers l’épaisseur de la plaque selon une loi de puissance. Les conditions thermiques uniforme, linéaire, non linéaire et sinusoïdale sont imposées aux surfaces supérieure et inferieure des plaques FG qui est simplement appuyée. Les équations de mouvement sont déterminées à partir du principe d’Hamilton. Les solutions analytiques sont obtenues pour l’analyse de la vibration libre des plaques en se basant sur les séries de Fourier qui satisfirent les conditions d’appuis (la méthode de Navier). Les investigations numériques sont présentées pour montrer l’effet de la composition matérielle, la géométrie de la plaque, et les champs thermiques sur les caractéristiques vibratoires. On peut conclure que les présentes théories sont non seulement précises mais aussi simples pour la prédiction des réponses vibratoires des plaques FG dont les propriétés matérielles dépendent de la température.