کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5014317 1463181 2017 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A simplified moment-curvature based approach for large deflection analysis of micro-beams using the consistent couple stress theory
ترجمه فارسی عنوان
یک رویکرد مبتنی بر منحنی لحظه ای ساده برای تحلیل انحراف بزرگ میکرو پرتوها با استفاده از تئوری تنش زاویه ثابت
کلمات کلیدی
انحراف میکرو پرتو الاستیک بالا، قانون ممتنع مبتنی بر منحنی لحظه ای، تئوری تنش زای دائمی،
ترجمه چکیده
ساختارهای میکرو مقیاس مکانیکی سخت تر از پیش بینی های حاصل از نظریه های کشش معمول است. این امر منجر به توسعه مدل هایی شد که شامل تأثیر تنش های زنانه برای گرفتن رفتار وابسته به اندازه می شود. این مقاله یک نسخه انعطاف پذیر انعطاف پذیری بزرگ از تجزیه و تحلیل پرتو میکرو در داخل چارچوب نظری تساوی مداوم است. پارامتر طول ماده به طور طبیعی در رابطه منحنی لحظه به نظر می رسد برای اثر مقیاس طول. روش پیشنهاد شده در اینجا نشان می دهد که با شروع رابطه ی منحنی لحظه ای، بر خلاف رابطه تنش-تنش، منجر به یک معادله دیفرانسیل حاکم غیر خطی از لحاظ شیب تیر شکل نیافته می شود. معادله دیفرانسیل برای به دست آوردن عبارات برای هماهنگی پرتوهای تغییر شکل که در شکل انتگرال نامناسب هستند، یکپارچه شده است. یک رویکرد نیمه تحلیلی کارآمد که شامل حذف تکینگی است، معرفی شده است. روش پیشنهادی در مقایسه با روش انتگرال بیضوی بسیار ساده است و سریعتر از ادغام عددی مستقیم است. پس از وارد شدن اثرات تنش زننده، نتایج خمشی استاتیک پاسخی سخت تر از تئوری کشش کلاسیک نشان می دهد. همچنین در این کار نشان داده شده است که یک معادله دیفرانسیل معمولی برای پیش بینی انحراف های میکرو و پرتوهای بزرگ به دست آمده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
Micro-scale structures are observed to be mechanically stiffer than the predictions obtained from the conventional elastic theories. This led to the development of models which include the effect of couple stresses to capture the size-dependent behavior. This paper develops a large elastic deflection version of the micro-beam analysis within the consistent couple stress theory framework. A material length parameter naturally appears in the moment-curvature relationship to account for the length scale effect. The method proposed here shows that starting with a moment-curvature relation unlike stress-strain relationship leads to a non-linear governing differential equation in terms of slope of the deformed beam. The differential equation is integrated to obtain the expressions for co-ordinates of the deformed beam which are in the form of improper integrals. An efficient semi-analytical approach involving removal of singularity is introduced. The proposed method is easy to implement as compared to the elliptic integral approach and is faster than direct numerical integration. Upon inclusion of couple stress effects, the static bending results show a stiffer response than the classical elasticity theory. It is also shown in this work that a common governing differential equation is obtained for predicting the deflections of micro as well as macro-beams.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: European Journal of Mechanics - A/Solids - Volume 66, November–December 2017, Pages 45-54
نویسندگان
, , ,