Análisis de dispersión de ondas de placas piezoelectromagnéticas reforzadas con GPLs de gradiente funcional y núcleo de panal
Autores: Sobhy, Mohammed; Al Mukahal, Fatemah H. H.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis de dispersión de ondas de placas piezoelectromagnéticas reforzadas con GPLs de gradiente funcional y núcleo de panal
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Propagación de ondas
Placa inteligente de nanocompuestos
Plaquetas de grafeno
Placa sándwich
Material piezoelectromagnético
Estructuras de panal.
Licencia
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Este artículo estudia la propagación de ondas en una nueva estructura compuesta por tres capas. Las capas superior e inferior están hechas de un material piezoelectromagnético reforzado con plaquetas de grafeno (GPLs) que pueden estar uniformemente dispersas o variar continuamente a lo largo del grosor de las capas. Para producir una placa más ligera, se asume que la capa central está compuesta por estructuras de panal. La placa de nanocompuesto inteligente está expuesta a potenciales eléctricos y magnéticos externos. El módulo elástico efectivo de las capas superficiales de la placa sándwich se evalúa en base al modelo de Halpin-Tsai. Mientras que la regla de mezcla se utiliza para calcular la densidad de masa, el coeficiente de Poisson y las propiedades eléctricas y magnéticas de ambas capas superior e inferior de la placa sándwich. Las ecuaciones de movimiento gobernantes de la placa sándwich ligera se obtienen mediante la teoría de placa de deformación por corte de orden superior refinada y el principio de Hamilton. Estas ecuaciones se resuelven analíticamente para obtener relaciones de dispersión de ondas. Se discuten en detalle los impactos de la geometría de las placas, la fracción de peso de GPLs, los patrones de distribución de GPLs, las propiedades piezoeléctricas, el voltaje eléctrico externo y el potencial magnético externo en la frecuencia de onda y la velocidad de fase de las placas ligeras de GPLs.
Descripción
Este artículo estudia la propagación de ondas en una nueva estructura compuesta por tres capas. Las capas superior e inferior están hechas de un material piezoelectromagnético reforzado con plaquetas de grafeno (GPLs) que pueden estar uniformemente dispersas o variar continuamente a lo largo del grosor de las capas. Para producir una placa más ligera, se asume que la capa central está compuesta por estructuras de panal. La placa de nanocompuesto inteligente está expuesta a potenciales eléctricos y magnéticos externos. El módulo elástico efectivo de las capas superficiales de la placa sándwich se evalúa en base al modelo de Halpin-Tsai. Mientras que la regla de mezcla se utiliza para calcular la densidad de masa, el coeficiente de Poisson y las propiedades eléctricas y magnéticas de ambas capas superior e inferior de la placa sándwich. Las ecuaciones de movimiento gobernantes de la placa sándwich ligera se obtienen mediante la teoría de placa de deformación por corte de orden superior refinada y el principio de Hamilton. Estas ecuaciones se resuelven analíticamente para obtener relaciones de dispersión de ondas. Se discuten en detalle los impactos de la geometría de las placas, la fracción de peso de GPLs, los patrones de distribución de GPLs, las propiedades piezoeléctricas, el voltaje eléctrico externo y el potencial magnético externo en la frecuencia de onda y la velocidad de fase de las placas ligeras de GPLs.