تحلیل ارتعاش آزاد پوسته استوانه‌ای ساندویچی با رویه‌های چند لایه‌ فلز-الیاف و هسته انعطاف‌پذیر بر مبنای تئوری مرتبه بالای پوسته‌های ساندویچی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

doi
10.22060/mej.2025.24624.7884
چکیده

در این پژوهش، پاسخ ارتعاشات آزاد پوسته‌های استوانه‌ای ساندویچی با رویه‌های چندلایه فلز–الیاف و هسته انعطاف‌پذیر، تحت شرایط تکیه‌گاهی ساده، به‌صورت تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی اثرات غیرخطی بر رفتار ارتعاشی سازه معادلات حاکم با بهره‌گیری از اصل همیلتون و در چارچوب تئوری مرتبه‌بالای پوسته‌های ساندویچی استخراج گردیدند. در این مدل‌سازی رفتار رویه‌ها بر اساس تئوری کلاسیک پوسته و میدان جابجایی هسته با استفاده از تئوری سه‌بعدی الاستیسیته به‌دست آمده است. برای دستیابی به دقت بالاتر، توزیع‌های غیرخطی حاصل از حل معادلات تعادل در هسته، به‌عنوان معادلات مکمل در فرایند مدل‌سازی لحاظ شده‌اند. در استخراج معادلات تمامی مؤلفه‌های تنش و جابجایی، به‌همراه تنش‌های عمودی و برشی در نواحی اتصال بین هسته و رویه‌ها، به‌صورت کامل منظور شده‌اند. در ادامه، با انجام تحلیل مقدار ویژه، فرکانس‌های طبیعی و مودهای ارتعاشی سازه استخراج و با داده‌های معتبر پیشین مقایسه و اعتبارسنجی شده‌اند. همچنین، در یک مطالعه پارامتری، تأثیر پارامترهای هندسی، چگالی هسته، ضخامت و آرایش لایه‌ها بر پاسخ ارتعاشی سیستم مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج مطالعه حاضر امکان طراحی جامع تر پوسته های ساندویچی در آینده را فراهم خواهد ساخت.