Skip to main content
Erschienen in: Engineering with Computers 1/2023

07.02.2022 | Original Article

Nonlinear forced vibrations of three-phase nanocomposite shells considering matrix rheological behavior and nano-fiber waviness

verfasst von: R. Nopour, F. Ebrahimi, A. Dabbagh, M. M. Aghdam

Erschienen in: Engineering with Computers | Ausgabe 1/2023

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The present study investigates the nonlinear vibrations in thin-walled shells consisting of three-phase polymer nanocomposites with regard to the viscoelastic properties of polymer and curved shape of carbon nanotubes (CNTs). To this end, a hierarchical micromechanical framework is introduced to study the effective properties of multi-scale hybrid (MSH) nanocomposite. Next, the von Kármán-type nonlinearity is considered together with the displacement field of the classical shell theory to derive the governing equations in the context of Hamilton’s principle. In addition, the impacts of both axial compression and transverse harmonic stimulation on the dynamic response of the system are taken into consideration. Afterward, the method of harmonic balance is implemented to find the frequency–response relation of the structure. The transient response is also achieved with the aid of fourth-order Runge–Kutta method. The results of this work reveal that resonance estimation in such hybrid nanomaterial structures will be inaccurate if the softening effect of waviness phenomenon on the modulus is ignored. On one hand, it is demonstrated that the amplitude of the dynamic deflection of the shell will be reduced with time (i.e., due to the viscoelastic properties of the polymer). On the other hand, it is depicted that rising the content of glass fibers (GFs) in the MSH nanocomposite shell results in softer oscillations. The reason for this trend is the reducing impact of this change on the content of the CNTs in the composition of the polymer nanocomposite.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
61.
Zurück zum Zitat Ferry JD (1980) Viscoelastic Properties of Polymers. 3rd edn. John Wiley & Sons, Ferry JD (1980) Viscoelastic Properties of Polymers. 3rd edn. John Wiley & Sons,
Metadaten
Titel
Nonlinear forced vibrations of three-phase nanocomposite shells considering matrix rheological behavior and nano-fiber waviness
verfasst von
R. Nopour
F. Ebrahimi
A. Dabbagh
M. M. Aghdam
Publikationsdatum
07.02.2022
Verlag
Springer London
Erschienen in
Engineering with Computers / Ausgabe 1/2023
Print ISSN: 0177-0667
Elektronische ISSN: 1435-5663
DOI
https://doi.org/10.1007/s00366-022-01608-7

Weitere Artikel der Ausgabe 1/2023

Engineering with Computers 1/2023 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt