بررسی کارایی جاذب ارتعاش ساخته شده از تیر سه لایه با هسته ویسکوالاستیک

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده فناوری‌های نوین و مهندسی هوافضا، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده فناوری‌های نوین و مهندسی هوافضا، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

doi
10.22044/jsfm.2021.11005.3433
چکیده

در این مطالعه، به بررسی عمل‌کرد جاذب ساخته شده از تیر خمیده‌ی ساندویچی با هسته‌ی ویسکوالاستیک به همراه جرم صلب پرداخته شده است. برای این منظور سازه اصلی به‌شکل جرم و فنر درنظرگرفته شده و تیر سه‌لایه به‌روش لایه به لایه مدل‌سازی شد. برای این کار، لایه‌های بالا و پائین با استفاده از نظریه اویلر- برنولی مدل‌سازی شده و در مدل‌سازی هسته از نظریهی مرتبه‌ی بالای برشی استفاده شد. همچنین علاوه بر اندازه جرم صلب الحاقی، اثر فاصله مرکز جرم آن از تیر نیز در محاسبات درنظرگرفته شد. در بررسی رفتار ماده‌ی ویسکوالاستیک از روش مدول مختلط استفاده شده و وابستگی مدول به فرکانس و دما در نظر گرفته شد. برای حل مسأله نیز روش المان محدود و المان‌های یک‌بعدی سه‌گرهی با ترکیبی از توابع شکل لاگرانژی و هرمیتی برای دست‌یابی به پاسخ دقیق به‌کار گرفته شد. بررسی عددی تاثیر تغییرات هندسه‌ی تیر، جرم و مکان مرکز جرم صلب در کاهش دامنه ارتعاشات هارمونیک سازه‌ی اصلی ارائه صورت گرفته و از روی آن خواص، طرح جاذب با عملکرد کارآمد ارائه شده است. همچنین صلابت جاذب طراحی شده تحت اثر تغییرات دما بررسی شده و بازه‌‌ی تغییرات دمایی قابل قبول برای استفاده از جاذب تعیین شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد جاذب ارائه شده نقش به‌سزایی در کاهش دامنه‌ی پاسخ فرکانسی سازه‌ی اصلی داشته و تغییرات دمایی در حدود 20 درجه سلسیوس اثری در کاهش کارایی آن ندارد.