Analyzing Vibration Behavior of Nano FGM (Si3N4/SUS304) Plates: Impact of Homogenization Models and Nano Parameters

Abstract

У цьому дослідженні досліджується реакція дрібномасштабних параметрів довжини та моделей гомогенізації просто підтримуваної нанопластини, що складається з функціонально сортованого матеріалу. Власна частота представлена для всіх випадків, а також проаналізовано вплив різних режимів (Войгта, Рейсса, LRVE і Тамури), коефіцієнта товщини та нелокального параметра на власну частоту. Результати показують, що схема гомогенізації має більший вплив на вібраційну реакцію нанопластини FGM із меншими співвідношеннями сторін, а збільшення параметра малого масштабу спричиняє зменшення власної частоти. Щоб вивести керівні рівняння та розв’язати їх, було використано принцип віртуальної роботи та модель Нав’є. Точність запропонованої аналітичної моделі було перевірено шляхом порівняння результатів з результатами, отриманими з інших моделей, доступних у літературі.This study investigates the response of small-scale length parameters and homogenization models of a simply supported nano-plate composed of functionally graded material. The natural frequency is presented for all cases, and the effect of different modes (Voigt, Reuss, LRVE, and Tamura), thickness ratio, and nonlocal parameter on the natural frequency is analyzed. The results show that the homogenization scheme is more influential in the vibrational response of FGM nanoplate with lower aspect ratios, and an increase in the small scale parameter causes a decrease in the natural frequency. To derive the governing equations and resolve them, the virtual work principle and Navier's model were employed. The accuracy of the proposed analytical model was verified by comparing the results with those obtained from other models available in the literature.