Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler geleneksel malzemelerin uygun olmadığı çalışma koşulları içintasarlanmış özel bir kompozit malzeme sınıfıdır. Malzeme özellikleri istenen doğrultuda bir fonksiyona bağlıolarak değişmektedir. Malzeme özelliklerinde keskin geçişler olmaması nedeniyle katmanlı kompozit yapılardakarşılaşılan problemleri ortadan kaldıran fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler sandviç yapılar içinde öz veyayüzey tabakası olarak kullanılabilmektedir. Bu çalışmada fonksiyonel derecelendirilmiş sandviç kirişlerin titreşimanalizi yapılmıştır. Sandviç kirişin yüzey tabakaları fonksiyonel derecelendirilmiş, öz tabakası izotropik malzemeolarak kabul edilmiştir. Sandviç kirişin yer değiştirme bileşenleri Euler-Bernoulli kiriş teorisi ile tanımlanmış,farklı sınır koşulları için elde edilen kiriş denklemi transfer matris metodu ile çözülmüştür. Sandviç öz ve yüzeytabakası kalınlık oranlarının ve hacimsel değişim üstelinin değişiminin doğal frekansın değişimi üzerindeki etkileriincelenmiştir. Sandviç öz ve yüzey tabakası kalınlık oranlarının doğal frekans değeri üzerinde etkin olduğu vehacimsel değişim üstelindeki artışın tüm sınır koşulları için boyutsuz doğal frekans değerini düşürdüğügörülmüştür.
Functionally graded materials are a special class of composite material that is designed for the working environment not suitable for conventional material. Their material properties vary depending on a function corresponding to the desired direction. Owing to the smooth gradient of material properties, functionally graded materials eliminate the delamination problem of the laminated composites. Functionally graded materials can be used as face sheets or core material in sandwich structures. In this study, the vibrational analysis of functionally graded sandwich beams is presented. The face sheets of the sandwich beam are assumed functionally graded and the core is assumed isotropic. The displacement fields of the sandwich beam are defined by Euler-Bernoulli’s beam theory. Beam equations for various boundary conditions are solved by the transfer matrix method. The effects of core-face sheets thickness ratio and volume fraction on the natural frequency of the sandwich beam are investigated. It is observed that the sandwich core and surface layer thickness ratios are effective on the natural frequency values, and the increase in the volume fraction coefficient decreases the dimensionless natural frequency values for all boundary conditions.
