비국소 탄성 이론을 이용한 나노 판의 휨 및 자유진동해석 (Nonlocal elasticity theory for bending and free vibration analysis of nano plates)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 13권 / 7호 / 3207 ~ 3215페이지
· 저자명 : 이원홍, 한성천, 박원태

초록

본 논문에서는 3차 전단변형이론이 고려된 비국소 탄성 이론을 이용한 나노 판의 휨 및 진동에 대하여 연구하였다. 비국소 탄성 이론은 미소 규모 효과를 고려할 수 있고 3차원 전단변형이론은 나노 판의 두께방향으로의 전단변형률과 전단응력의 곡선변화 효과를 고려할 수 있다. 이러한 두 가지 이론을 이용하여 나노 판의 처짐과 고유진동수에 미치는 비국소 이론의 효과를 제시하였다. 국소 탄성이론과의 관계를 수치해석 결과를 통하여 고찰하였다. 또한 (i) 비국소 계수, (ii) 나노 판의 적층형태, (iii) 나노 판의 보강 방향 그리고 (iv) 나노 판의 적층 수 등이 나노 판의 무차원 처짐에 미치는 효과에 대하여 관찰하였다. 본 연구의 결과를 검증하기 위해 참고문헌의 결과들과 비교 분석하였으며 해석결과는 참고문헌의 결과들과 잘 일치함을 알 수 있었다. 비국소 이론에 의한 나노 판의 처짐에 관한 연구는 향후 관련연구에 비교자료로 활용될 수 있을 것이다.

영어초록

In this paper, we study the bending and free vibration analysis of nano plate, using a nonlocal elasticity theory of Eringen with a third-order shear deformation theory. This theory has ability to capture the both small scale effects and quadratic variation of shear strain and consequently shear stress through the plate thickness. Analytical solutions of bending and vibration of a laminated composite nano plate are presented using this theory to illustrate the effect of nonlocal theory on deflection of the nano plates. The relations between nonlocal third-order and local theories are discussed by numerical results. Further, effects of (i) nonlocal parameters, (ii) laminate schemes, (iii) directions of the fiber angle and (iv) number of layers on nondimensional deflections are investigated. In order to validate the present solutions, the reference solutions are used and discussed. The results of anisotropic nano plates using the nonlocal theory may be the benchmark test for the bending analysis.

참고자료

· 없음