Numerical solution based on Rayleigh–Ritz FEM for vibrational analysis of functionally graded MWCNT-reinforced saturated porous annular sector plate on Winkler foundation: waviness and agglomeration effect

Diese Studie konzentriert sich auf die Schwingungsanalyse funktionell abgestufter (FG) MWCNT-verstärkter gesättigter poröser Sektorplatten auf Winkler-Fundamenten unter Berücksichtigung der Auswirkungen von CNT-Welligkeit und Agglomeration. Die Forschung verwendet ein modifiziertes mikromechanisches Halpin-Tsai-Modell, um die mechanischen Eigenschaften des Nanokomposits zu bewerten, wobei Orientierung, Welligkeit und Agglomerationsfaktoren berücksichtigt werden. Die Studie untersucht, wie unterschiedliche Parameter wie CNT-Gewichtsanteil, Verteilungsmuster, Streckungsverhältnis, Porositätsparameter, geometrische Abmessungen, Randbedingungen und Winkler-Elastikkoeffizient die Eigenfrequenzen der Platte beeinflussen. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Erhöhung des CNT-Gewichtsanteils ohne Berücksichtigung der Agglomeration zu einer Zunahme der Eigenfrequenz führt, aber wenn man die Agglomeration berücksichtigt, steigt die Eigenfrequenz zunächst bis zu einem bestimmten Gewichtsanteil und nimmt dann ab. Der Agglomerationseffekt erweist sich als einflussreicher als der Welligkeitsfaktor. Die Studie untersucht auch die Auswirkungen unterschiedlicher Porositätsverteilungsmuster und geometrischer Dimensionen auf die Eigenfrequenzen und unterstreicht die Bedeutung dieser Faktoren für das Schwingungsverhalten der Verbundstruktur. Die Forschung schließt mit einer Analyse verschiedener Randbedingungen und deren Auswirkungen auf die Eigenfrequenz ab, die ein umfassendes Verständnis der Schwingungseigenschaften von MWCNT-verstärkten porösen ringförmigen Sektorplatten liefert.