Document Type : Original Article

Authors

1 Department of Mechanical Engineering, Khorramabad Branch, Islamic Azad University, Khorramabad, Iran

2 Department of Mechanical Engineering, Arak Branch, Islamic Azad University, Arak, Iran

10.22034/jast.2022.341613.1118

Abstract

In this paper, the buckling behavior of functionally graded simply supported nanocomposite beams reinforced by nano clay is studied. The specimens were prepared and the experimental tensile and buckling tests are carried out. The elastic modulus of epoxy/clay nanocomposite for functionally graded and uniformly distributed of nanoclay are estimated through a model based on the genetic algorithm approach. The results show that GA can be considered as an acceptable optimization research technique to identify Young’s modulus of nanocomposites with maximum accuracy. For simply supported beam, the first order shear deformation beam theory is applied for displacement field and the governing equations are derived by using Hamilton principle. The influence of nanoparticles for functionally graded and uniform distribution on the buckling load of a beam is presented. Comparison study is conducted to assess efficacy and accuracy of the present analysis. A comparison for theoretical analysis with the experimental results demonstrated the high accuracy.

Keywords

Main Subjects

Article Title [Persian]

رفتار کمانش تیرهای نانو کامپوزیت تابعی تقویت شده با نانو ذران خاک رس

Abstract [Persian]

در این مقاله، رفتار کمانش تیرهای نانوکامپوزیتی تابعی با تکیه کاههای ساده و تقویت شده توسط نانو رس مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه‌ها ساخته شده و آزمایش‌های کشش و کمانش انجام شده است. مدول الاستیک نانوکامپوزیت اپوکسی/رس برای نانورس با توزیع تابعی و توزیع یکنواخت از طریق مدلی بر اساس رویکرد الگوریتم ژنتیک تخمین زده می شود. نتایج نشان می‌دهد که الگوریتم ژنتیک را می‌توان به عنوان یک روش تحقیقاتی بهینه‌سازی قابل قبول برای شناسایی مدول یانگ نانوکامپوزیت‌ها با حداکثر دقت در نظر گرفت. برای تیر تکیه گاه ساده، تئوری تیر تغییر شکل برشی مرتبه اول برای میدان جابجایی اعمال شده و معادلات حاکم با استفاده از اصل همیلتون استخراج می شوند. تأثیر نانوذرات برای توزیع تابعی و یکنواخت بر بار کمانش یک تیر ارائه شده است. مطالعه مقایسه ای برای ارزیابی کارایی و دقت تحلیل حاضر انجام شده است. مقایسه برای تجزیه و تحلیل نظری با نتایج تجربی دقت بالایی را نشان داد.

Keywords [Persian]

  • کمانش
  • نانو کامپوزیتهای تابعی
  • تئوری الگوریتم ژنتیک