Etude d’une console en matériaux piézo-thermo-élastique

Dans la première partie de ce travail, des expressions analytiques ont été déterminées  pour les contraintes à travers l'épaisseur d'une poutre composite soumise à une excitation électrique. Dans la deuxième partie de cette étude, on s’intéresse à la  théorie de l'élasticité qui est utilisée pour obtenir des solutions exactes des consoles piezo-thermo-élastique graduellement évaluée sous différents chargements couplés. Ces solutions sont utilisées pour identifier le paramètre piézoélectrique et les coefficients thermiques des matériaux. En outre, des résultats numériques sont obtenus pour l’analyse de la console chargée par deux différents types de chargement. Dans cette partie d’étude on montre aussi que le changement linéaire des paramètres thermiques du matériau n’influe  pas sur la distribution de la contrainte et l'induction de  la poutre. Cependant il influe sur les composants de la déformation, champ électrique, le déplacement et le potentiel électrique de la console.In the first part of this work, analytical expressions were determined for the stresses through the thickness of a composite beam submitted to electrical excitation. In the second part of this study we are interested in the theory of elasticity, which is used to obtain exact solutions of piezo-thermo-elastic consoles gradually coupled evaluated under different loads. These solutions are used to identify the piezoelectric parameter and thermal coefficients of the materials. In addition, numerical results are obtained for the analysis of the loaded console by two different types of loading. In this study we show also that changing the linear thermal parameters of the material does not affect the distribution of the stress and the induction of the beam. However it affetcs the components of the deformation, electric field, the displacement and the electric potential of the console.  Dans la première partie de ce travail, des expressions analytiques ont été déterminées  pour les contraintes à travers l'épaisseur d'une poutre composite soumise à une excitation électrique. Dans la deuxième partie de cette étude, on s’intéresse à la  théorie de l'élasticité qui est utilisée pour obtenir des solutions exactes des consoles piezo-thermo-élastique graduellement évaluée sous différents chargements couplés. Ces solutions sont utilisées pour identifier le paramètre piézoélectrique et les coefficients thermiques des matériaux. En outre, des résultats numériques sont obtenus pour l’analyse de la console chargée par deux différents types de chargement. Dans cette partie d’étude on montre aussi que le changement linéaire des paramètres thermiques du matériau n’influe  pas sur la distribution de la contrainte et l'induction de  la poutre. Cependant il influe sur les composants de la déformation, champ électrique, le déplacement et le potentiel électrique de la console.

Etude de la vibration transversale pour les nanotubes en carbone

Cette étude est consacrée sur le comportement dynamique des poutres composites en matériaux graduellement évalués à travers l’épaisseur. Notre travail est consacré à l’analyse des fréquences normales des poutres composites en FGM utilisées dans le renforcement des structures en génie civil souvent soumises à des chargements vibratoires dus aux séismes. Les caractéristiques de vibration des poutres spécifiques telles que les poutres encastrées libres et orthotropiques sont étudiées sans inclure la déformation due au cisaillement et à l’inertie de rotation. Nous introduisons les effets de la déformation transversale due au cisaillement et l’inertie de rotation pour la prévision précise des fréquences normales. Une application aux nanotubes en carbone a été étudiée.This study concerns the dynamic behavior of composite beams gradually evaluated through the thickness materials. Our work is devoted to the analysis of natural frequencies of composite beams FGM used in building structures in civil engineering often subjected to vibration loads due to earthquakes. The vibration characteristics of specific beams such as free and orthotropic fixed beams are studied without including deformation due to shear and rotational inertia. We introduce the effects of transverse deformation due to shear and rotational inertia for the accurate prediction of normal frequencies. An application to carbon nanotubes was investigated. Cette étude est consacrée sur le comportement dynamique des poutres composites en matériaux graduellement évalués à travers l’épaisseur. Notre travail est consacré à l’analyse des fréquences normales des poutres composites en FGM utilisées dans le renforcement des structures en génie civil souvent soumises à des chargements vibratoires dus aux séismes. Les caractéristiques de vibration des poutres spécifiques telles que les poutres encastrées libres et orthotropiques sont étudiées sans inclure la déformation due au cisaillement et à l’inertie de rotation. Nous introduisons les effets de la déformation transversale due au cisaillement et l’inertie de rotation pour la prévision précise des fréquences normales. Une application aux nanotubes en carbone a été étudiée

Comparaison des différentes théories de poutre non locale raffinée pour la flexion et l'analyse du flambement des nano-poutres

Dans cette étude, la théorie de déformation de cisaillement non locale unifiée est proposée pour l’étude la flexion et le flambement des nano poutres. Cette théorie est basée sur l'hypothèse que les déplacements transversaux et plans sont constitués de composantes de flexion et de cisaillement, les composantes de cisaillement ne contribuent pas aux moments de flexion. Les équations du mouvement sont dérivées en utilisant le principe d’Hamilton. Des solutions analytiques pour la déformation, charge de flambement, et la fréquence naturelle sont présentées pour une nano-poutre simplement appuyée, et les résultats obtenus sont comparés à ceux proposés par la théorie des poutres non locales de Timoshenko et les théories des poutres de Reddy.In this study, non unified local shear deformation theory is proposed to consider the bending and buckling of nano beams. This theory is based on the assumption that the cross-sectional and planar displacements consist of bending and shear components, shear components do not contribute to the bending moments. Motion equations are derived using the Hamilton’s principle. Analytical solutions for deformation, buckling load, and the natural frequency are presented to a nano simply supported beam, and the results obtained are compared to those proposed by the nonlocal Timoshenko beam theory and Reddy beam theoriesDans cette étude, la théorie de déformation de cisaillement non locale unifiée est proposée pour l’étude la flexion et le flambement des nano poutres. Cette théorie est basée sur l'hypothèse que les déplacements transversaux et plans sont constitués de composantes de flexion et de cisaillement, les composantes de cisaillement ne contribuent pas aux moments de flexion. Les équations du mouvement sont dérivées en utilisant le principe d’Hamilton. Des solutions analytiques pour la déformation, charge de flambement, et la fréquence naturelle sont présentées pour une nano-poutre simplement appuyée, et les résultats obtenus sont comparés à ceux proposés par la théorie des poutres non locales de Timoshenko et les théories des poutres de Reddy

Buckling Analysis of Laminate Short Beams by High Order Theory

Le comportement  de cisaillement transversal des poutres composites peut être critique et doit donc être correctement représenté par les différents modèles des structures utilisées habituellement pour prévoir leur comportement ou pour identifier leurs propriétés. On propose dans ce travail, une analyse de gauchissement dans les poutres stratifiées courtes selon  une approche analytique simple basée sur des théories d’ordre élevé.The transverse shear behavior of the composite beams can be critical and must therefore be properly represented by the various models of structures normally used to predict their behavior or to identify their properties. We propose in this work, a warpage analysis in short laminated beams using a simple analytical approach based on the theories of higher order

Comparison of Different Local Unrefined Beam Theories for Bending and Nano Beams Buckling Analysis

In this study, non unified local shear deformation theory is proposed to consider the bending and buckling of nano beams. This theory is based on the assumption that the cross-sectional and planar displacements consist of bending and shear components, shear components do not contribute to the bending moments. Motion equations are derived using the Hamilton’s principle. Analytical solutions for deformation, buckling load, and the natural frequency are presented to a nano simply supported beam, and the results obtained are compared to those proposed by the nonlocal Timoshenko beam theory and Reddy beam theorie

Buckling Analysis of Laminate Short Beams by High Order Theory

Le comportement  de cisaillement transversal des poutres composites peut être critique et doit donc être correctement représenté par les différents modèles des structures utilisées habituellement pour prévoir leur comportement ou pour identifier leurs propriétés. On propose dans ce travail, une analyse de gauchissement dans les poutres stratifiées courtes selon  une approche analytique simple basée sur des théories d’ordre élevé.The transverse shear behavior of the composite beams can be critical and must therefore be properly represented by the various models of structures normally used to predict their behavior or to identify their properties. We propose in this work, a warpage analysis in short laminated beams using a simple analytical approach based on the theories of higher order

Buckling Analysis of Laminate Short Beams by High Order Theory

The transverse shear behavior of the composite beams can be critical and must therefore be properly represented by the various models of structures normally used to predict their behavior or to identify their properties. We propose in this work, a warpage analysis in short laminated beams using a simple analytical approach based on the theories of higher order

Bending examination of advanced generation of composite structures with specific properties exposed to different loads

Introduction/purpose: This article presents the bending examination of advanced-generation composite structures with specific properties exposed to different loads. Methods: This paper thus proposes and introduces a new generalized five-variable shear strain theory for calculating the static response of functionally graded rectangular plates made of ceramic and metal. Notably, our theory eliminates the need for a shear correction factor and ensures zero-shear stress conditions on both the upper and lower surfaces. Numerical investigations are introduced to interpret the influences of loading conditions and variations of power of functionally graded material, modulus ratio, aspect ratio, and thickness ratio on the bending behavior of FGPs. These analyzes are then compared to the results available in the literature. Results: Preliminary results include a comparative analysis with standard higher-order shear deformation theories (PSDPT, ESDPT, SSDPT), as well as Mindlin and Kirchhoff theories (FSDPT and CPT). Conclusion: Our theory contributes alongside established theories in the field, providing valuable insights into the static thermomechanical response of functionally graded rectangular plates. This encompasses the influence of volume fraction exponent values on non-dimensional displacements and stresses, the impact of aspect ratios on deflection, and the effects of the thermal field on deflection and stresses. Numerical examples of the bending examination of advanced-generation composite structures with specific properties exposed to different loads demonstrate the accuracy of the present theory

Study of the Transverse Vibration for The Carbon Nanotubes

This study concerns the dynamic behavior of composite beams gradually evaluated through the thickness materials. Our work is devoted to the analysis of natural frequencies of composite beams FGM used in building structures in civil engineering often subjected to vibration loads due to earthquakes. The vibration characteristics of specific beams such as free and orthotropic fixed beams are studied without including deformation due to shear and rotational inertia. We introduce the effects of transverse deformation due to shear and rotational inertia for the accurate prediction of normal frequencies. An application to carbon nanotubes was investigated

Study of a Piezo-Thermo-Elastic Materials Console

In the first part of this work, analytical expressions were determined for the stresses through the thickness of a composite beam submitted to electrical excitation. In the second part of this study we are interested in the theory of elasticity, which is used to obtain exact solutions of piezo-thermo-elastic consoles gradually coupled evaluated under different loads. These solutions are used to identify the piezoelectric parameter and thermal coefficients of the materials. In addition, numerical results are obtained for the analysis of the loaded console by two different types of loading. In this study we show also that changing the linear thermal parameters of the material does not affect the distribution of the stress and the induction of the beam. However it affetcs the components of the deformation, electric field, the displacement and the electric potential of the console