Un estudio comparativo de métodos de cuadratura diferencial para vibraciones de nanovigas METE
Autores: Abdelfattah, Waleed Mohammed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un estudio comparativo de métodos de cuadratura diferencial para vibraciones de nanovigas METE
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Estudio
Esquemas de cuadratura
Vibraciones
Nanovigas
Programas MATLAB
Estudio paramétrico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga el uso de tres esquemas de cuadratura diferentes, así como una metodología de cuadratura iterativa, para analizar vibraciones en nanovigas magneto-electro-termo-elásticas. Se desarrollan programas individuales de MATLAB para cada método con el objetivo de minimizar errores en comparación con hallazgos precisos, así como determinar el tiempo de ejecución para cada estrategia. Este estudio muestra que el Método de Cuadratura Diferencial de Singular-Convolución Discreta con un Núcleo de Shannon Regularizado (DSCDQM-RSK) y parámetros especificados produce los mejores resultados precisos y eficientes para esta situación particular. Se lleva a cabo un estudio paramétrico subsecuente para determinar el efecto de varios factores en la nanoviga vibrada, incluyendo condiciones de contorno, tipos de materiales, propiedades de cimientos elásticos lineales y no lineales, parámetros no locales, relaciones longitud-anchura, potenciales eléctricos y magnéticos externos, fuerzas axiales y variaciones de temperatura. Descubrimientos importantes incluyen percepciones sobre la relación entre la frecuencia fundamental, características de cimientos elásticos lineales, cargas axiales, campos magnéticos externos, fluctuaciones de temperatura y tipos de materiales. Según este estudio, estos hallazgos podrían ser críticos en el desarrollo de nanoestructuras sofisticadas hechas de materiales magneto-electro-termo-elásticos para su uso en una variedad de aplicaciones electromecánicas. Esto implicaría utilizar las propiedades únicas de las nanovigas en aplicaciones como sensores, resonadores y transductores para nanoelectrónica y biología.
Descripción
Este estudio investiga el uso de tres esquemas de cuadratura diferentes, así como una metodología de cuadratura iterativa, para analizar vibraciones en nanovigas magneto-electro-termo-elásticas. Se desarrollan programas individuales de MATLAB para cada método con el objetivo de minimizar errores en comparación con hallazgos precisos, así como determinar el tiempo de ejecución para cada estrategia. Este estudio muestra que el Método de Cuadratura Diferencial de Singular-Convolución Discreta con un Núcleo de Shannon Regularizado (DSCDQM-RSK) y parámetros especificados produce los mejores resultados precisos y eficientes para esta situación particular. Se lleva a cabo un estudio paramétrico subsecuente para determinar el efecto de varios factores en la nanoviga vibrada, incluyendo condiciones de contorno, tipos de materiales, propiedades de cimientos elásticos lineales y no lineales, parámetros no locales, relaciones longitud-anchura, potenciales eléctricos y magnéticos externos, fuerzas axiales y variaciones de temperatura. Descubrimientos importantes incluyen percepciones sobre la relación entre la frecuencia fundamental, características de cimientos elásticos lineales, cargas axiales, campos magnéticos externos, fluctuaciones de temperatura y tipos de materiales. Según este estudio, estos hallazgos podrían ser críticos en el desarrollo de nanoestructuras sofisticadas hechas de materiales magneto-electro-termo-elásticos para su uso en una variedad de aplicaciones electromecánicas. Esto implicaría utilizar las propiedades únicas de las nanovigas en aplicaciones como sensores, resonadores y transductores para nanoelectrónica y biología.