اثر فشار هیدرو استاتیک بر روی ارتعاشات آزاد پوسته استوانه‌ای هیبریدی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده تحصیلات تکمیلی، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

2 نویسنده مسئول: استادیار، دانشکده تحصیلات تکمیلی، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

3 دانشیار، دانشکده تحصیلات تکمیلی، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

doi
چکیده

با توجه به استفاده روزافزون از پوسته‌های استوانه‌ای هیبریدی در صنایع مختلف تحلیل ارتعاشات آزاد این نوع سازه‌ها دارای اهمیت زیادی می‌باشد. در این پژوهش، ارتعاشات آزاد پوسته استوانه‌ای هیبریدی (کامپوزیت-فلز) تحت تأثیر فشار هیدرو استاتیکی مورد تحلیل و بررسی قرارگرفته است. بررسی فشار هیدرو استاتیکی در پوسته‌های هیبریدی به‌عنوان یکی از موارد مهم و موردنیاز برای طراحی بهینه سازه، بررسی عملکرد سازه در شرایط مختلف محیطی، تحمل و مقاومت در برابر فشار و ... هست. هدف این تحقیق، بررسی تغییرشکل و رفتار سازه تحت‌فشار هیدرو استاتیکی مختلف است. شرایط مرزی را برای پوسته استوانه‌ای به‌صورت گیردار، آزاد و ساده در نظر گرفته‌شده است، معادلات حاکم بر ساختار پوسته استوانه‌ای هیبریدی بر اساس میدان جابجایی و روابط تنش و کرنش به‌صورت ماتریسی با استفاده از تئوری تغییرشکل برشی مرتبه اول پوسته‌ها و اصل همیلتون به‌دست‌آمده و با استفاده از روش عددی مربعات دیفرانسیلی تعمیم‌یافته، معادلات حاکم برسازه حل گردیده و تأثیر زاویه الیاف، مواد کامپوزیتی، فشار هیدرو استاتیکی، نسبت کامپوزیت به فلز، طول به شعاع و ضخامت به شعاع استوانه بر روی فرکانس طبیعی پوسته بررسی و تحلیل‌شده است. نتایج عددی با نتایج تحقیقات انجام‌شده مورد مقایسه و صحت سنجی قرارگرفته شده است. نتایج نشان می‌دهند که پوسته هیبریدی با توزیع مواد مرکب و در نسبت حجمی خاص، رفتار بهتری در برابر فشار هیدرو استاتیکی مختلف نشان می‌دهد.