Este estudo examina o comportamento dinâmico e de vibração livre de cascas cônicas rotativas fabricadas a partir de um nanocompósito híbrido multiescalar composto por uma matriz epóxi reforçada com fibras de carbono (CFs) e placas de grafeno (GPLs). O modelo de micromecânica de Eshelby–Mori–Tanaka é empregado para considerar a aglomeração completa e parcial de GPL, enquanto as equações governantes são derivadas usando elasticidade axial simétrica bidimensional e uma abordagem de elementos finitos baseada em energia potencial. Simulações dinâmicas sob movimento rotacional e carga de choque interna são realizadas usando o esquema de integração de Newmark. Os resultados revelam que minimizar a aglomeração de GPL melhora significativamente a rigidez e a resistência à vibração, enquanto o padrão específico de distribuição de GPL tem little efeito nas frequências naturais. O reforço por CF melhora as propriedades mecânicas até uma fração de volume crítica, além da qual o conteúdo adicional de CF reduz o desempenho vibracional. Além disso, parâmetros geométricos, particularmente o ângulo semi-vertical e a razão comprimento-raio da base, mostram reduzir as frequências naturais, com o ângulo semi-vertical exercendo a influência mais forte.
Ding et al. (Qua,) estudaram esta questão.