On The Mechanical Behavior of Functionally Graded Carbon Nanotube-Reinforced Composite Beam. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (MS Thesis) Thesis official.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 16 January 2024. Download (3MB)

Arabic Abstract

المواد المصنفة وظيفيًا (FGMs) هي فئة معينة من المركبات بطريقة يتم فيها ترتيب المواد المختلفة وتصنيفها بناءً على متطلبات التطبيقات. يختلف التدرج على طول المادة اعتمادًا على إما المستمر أو المنفصل. تتزايد تطبيقات (المواد المصنفة وظيفيًا في الصناعات الحديثة المتنوعة مثل الطيران، والرقابة الصحية الهيكلية، والبنى التحتية الحضرية، والكشف عن الأضرار، والبنى النانوية بسبب أدائها القوي والرغبة المتزايدة في مواصفاتها. الهدف من الأطروحة هو دراسة السلوك الميكانيكي لشعاع مركب مقوى بأنابيب كربونية متدرجة وظيفيًا (CNTRC). سيتم دعم الحزمة على أساس لزج مطاطي. سيتم حل المشكلة باستخدام مبدأ هاملتون. في هذه الدراسة سيتم محاذاة العديد من أنماط تقوية الأنابيب النانوية الكربونية أحادية الجدار وتعطيلها في المصفوفة البوليمرية. سيتم تقييم خصائص مادة الحزمة (CNTRC) من خلال تطبيق قاعدة الخليط. تم تطوير نظرية تشوه القص الثالث للتعامل مع تأثير الانحناء والالتواء والاهتزاز. تمت دراسة خصائص المواد المتدرجة وظيفيًا (FGM) من خلال النظر في ثلاثة أنواع مختلفة من التوزيع غير المتكافئ للمسامية. يعتبر معامل التخميد ومعلمات Winkler وPasternak للتحقق من تأثير اللزوجة على الأساس. يتم فحص دقة النظرية الحالية من خلال أعمال مقارنة متعددة. بعد ذلك تم التحقق من قابلية تطبيق النظرية من خلال المقارنة العددية مع الدراسات المنشورة سابقًا.

English Abstract

Functionally graded materials (FGMs) are a particular category of composites in a way that, based on applications' demands, different materials are arranged and graded. The gradation varies along the material depending upon the either is continuous or detached. (FGMs) applications are rising in diverse recent industries such as aviation, structural health control, urban infrastructures, harm disclosure, and nanostructures due to their powerful performance and the growing desire for their specifications. The aim of the thesis is to study the mechanical behavior of functionally graded carbon nanotube-reinforced composite (CNTRC) beams. The beam is supported on a viscoelastic foundation. The problem is solved using the Hamilton principle. In this study, several patterns of reinforcement of single-walled carbon nanotubes are aligned and disturbed in the polymeric matrix. The (CNTRC) beam material properties are evaluated by applying the mixture rule. The theory of third shear deformation is developed to deal with the bending, buckling, and vibration effect. The effective functionally graded materials’ (FGM) properties are studied by considering three different uneven distribution types of porosity. The damping coefficient and Winkler’s and Pasternak’s parameters are considered to investigate the viscosity effect on the foundation. The accuracy of the current theory is inspected with multiple comparison works. After that, the theory's applicability is validated by numerical comparison with previously published studies.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Civil Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Committee Advisor:	Al-Osta, Mohammed
Committee Members:	Tounsi, Abdelouahad
Depositing User:	ABDULMAJED ALSUBAIE (g201537130)
Date Deposited:	18 Jan 2023 07:43
Last Modified:	18 Jan 2023 07:43
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142321