Análisis determinista y estocástico de las vibraciones libres de las placas en voladizo reforzadas con CNT

Área de la Ciencia:

• Ingeniería mecánica
• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Los materiales clasificados funcionalmente (FGM) ofrecen propiedades ajustables.
• Los nanotubos de carbono (CNT) mejoran el rendimiento del material.
• La comprensión de las características de vibración es crucial para la integridad estructural.

Objetivo del estudio:

• Realizar análisis determinísticos y estocásticos de las vibraciones libres de las placas voladizas multicapa reforzadas con CNT.
• Investigar la influencia de varios parámetros en las frecuencias naturales.
• Para proporcionar información sobre el comportamiento vibratorio de las estructuras compuestas avanzadas.

Principales métodos:

• Ecuaciones de gobierno derivadas utilizando la teoría de deformación por cizallamiento de primer orden (FSDT).
• Regla de mezclas aplicada a las propiedades efectivas del material.
• Simulación Monte Carlo basada en elementos finitos (MCS) para el análisis estocástico.

Principales resultados:

• Validación del modelo de elementos finitos con la literatura existente.
• Estudio paramétrico de la estocasticidad, el índice de ley de potencia, el grosor, la fracción de volumen, la temperatura y el tamaño de la CNT.
• Influencia significativa de todos los parámetros investigados en las frecuencias naturales observadas.

Conclusiones:

• El modelo desarrollado predice con precisión las frecuencias de vibración.
• La composición del material, la geometría y los factores ambientales afectan críticamente la dinámica estructural.
• Los hallazgos son valiosos para el diseño de estructuras de MGF reforzadas con CNT.