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HABIBI, et al. - Frequency Responses of a Graphene Oxide Reinforced Concrete Structure. pp. 63-79 ISSN:1390-5007
EÍDOS 24
2024
1. INTRODUCTION
Spherical structures nd various appli-
cations across different industries due
to their unique properties and benets.
Here are some notable uses of spherical
structures in different industrial sectors(L.
Lu, Liao, Habibi, Safarpour, & Ali, 2023;
S. Lu, Li, Habibi, & Safarpour, 2023; Ma,
Chen, Habibi, & Albaijan, 2023; Tang, Wu,
Habibi, Safarpour, & Ali, 2023; Y. Wang et
al., 2023). Spherical structures, such as
spherical tanks or spheres, are commonly
used for the storage of liqueed petroleum
gas (LPG) and other volatile uids (Chen &
Lin, 2008; Lee, Yoon, Park, & Yi, 2005). The
spherical shape allows for even distribution
of pressure, resulting in enhanced structur-
al integrity and reduced stress concentra-
tion. Spheres are also used in oil reneries
and petrochemical plants for storing gases
and liquids under high pressure. In addi-
tion, these structures play an important role
in aerospace applications, primarily in the
design of satellites and space exploration
vehicles (Ebrahimi, Hajilak, Habibi, & Safa-
rpour, 2019; Ebrahimi, Mohammadi, Barou-
ti, & Habibi, 2019; Ebrahimi, Supeni, Habi-
bi, & Safarpour, 2020; Habibi, Safarpour,
& Safarpour, 2020; Hashemi et al., 2019;
H Moayedi et al., 2020; Hossein Moaye-
di, Ebrahimi, Habibi, Safarpour, & Foong,
2020; H Moayedi, Habibi, Safarpour, Safa-
rpour, & Foong, 2019; Mohammadgholiha,
Shokrgozar, Habibi, & Safarpour, 2019;
Mohammadi, Lashini, Habibi, & Safarpour,
2019; Oyarhossein et al., 2020; Shariati,
Habibi, Tounsi, Safarpour, & Safa, 2020;
Shariati, Mohammad-Sedighi, Żur, Habi-
bi, & Safa, 2020; Shokrgozar, Safarpour,
& Habibi, 2020). The use of spherical fuel
tanks in spacecraft can ensure uniform fuel
distribution and stability during maneuvers.
In the structure design of the buildings,
spherical structures are used in architec-
ture and construction for their aesthetic ap-
peal and structural advantages. Moreover,
spherical reactors and vessels are utilized
in the chemical and pharmaceutical indus-
try for various processes, such as synthe-
sis, mixing, and containment of reactive
substances. Recently, spherical structures
nd application in renewable energy gen-
eration, such as solar power. Solar con-
centrators, also known as solar spheres,
are spherical reective surfaces used to
concentrate sunlight onto a receiver, which
then converts it into electricity or thermal
energy(Dai, Jiang, Zhang, & Habibi, 2021;
Guo et al., 2021; Kong et al., 2022; Z. Liu,
Su, Xi, & Habibi, 2020; Shao, Zhao, Gao,
& Habibi, 2021; Z. Wang, Yu, Xiao, & Habi-
bi, 2020; Wu & Habibi, 2021; Zhou, Zhao,
Zhang, Fang, & Habibi, 2020). In all these
applications, spherical structures are sub-
jected to the various loadings from static
Resumen:
Este artículo presenta una investigación exhaustiva
sobre las vibraciones de estructuras de hormigón ar-
mado mediante polvos de óxido de grafeno (GOP)
utilizando un campo de desplazamiento polinómico
y el Método de Cuadratura Diferencial Generalizada
(GDQM). El estudio se centra en analizar el comporta-
miento dinámico de la estructura y evaluar los efectos
de tres patrones diferentes de distribución de GOP so-
bre sus vibraciones. Para modelar con precisión la de-
formación del recipiente a presión, se emplea un cam-
po de desplazamiento polinómico, teniendo en cuenta
las complejas propiedades geométricas y materiales
de la estructura. Los resultados resaltan la inuencia
signicativa del patrón de distribución de GOP en las
frecuencias naturales del recipiente a presión de hor-
migón esférico. El análisis revela que las variaciones
en la fracción de peso y la disposición de los GOP tie-
nen un impacto directo en la rigidez y las característi-
cas dinámicas de la estructura. Especícamente, au-
mentar la fracción de peso de los GOP generalmente
conduce a frecuencias naturales más altas, lo que in-
dica una mayor rigidez estructural. Además, el campo
de desplazamiento polinómico y el GDQM demuestran
su ecacia para predecir con precisión las vibraciones
del recipiente a presión reforzado. La combinación de
estas técnicas numéricas permite un análisis eciente
y conable de la respuesta dinámica, lo que permite
optimizar el diseño y el rendimiento de los recipientes
a presión de hormigón esféricos.
Palabras claves: Frecuencia, vibración; GDQM, polvos
de óxido de grafeno, GDQM, estabilidad.