ارتعاشات آکوستیک پوسته استوانه‌ای FML ‌با استفاده از تئوری برشی مرتبه اول

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک / دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

2 عضو هیات علمی / دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

3 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک / دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

doi
چکیده

در این مقاله تلاش شده است با استفاده از روشی تحلیلی، افت انتقال صوت در پوسته‌های استوانه‌ای FML بررسی گردد. برای این منظور پوسته استوانه‌ای بلند از جنس FML، در معرض یک موج صوتی صفحه‌ای مایل قرار گرفته که در نتیجه آن انعکاس و انتقال موج ایجاد گشته است. همچنین پوسته در معرض یک جریان یکنواخت متحرک در سیال خارجی و داخلی قرار گرفته است. با توجه به نقش مؤثر روابط برشی در بررسی افت انتقال صوت بخصوص در فرکانس‌های بالا، برای یافتن معادلات ارتعاشی پوسته از تئوری تغییر شکل‌ برشی مرتبه اول (FSDT ) استفاده می‌شود. معادلات حرکت پوسته از طریق اصل دالامبر به‌دست‌آمده و با اعمال فشارهای آکوستیکی و شرایط مرزی و استفاده از توابع سری‌های بینهایت که با استفاده از الگوریتمی خاص همگرا می‌شوند، معادلات ارتعاشی پوسته و روابط آکوستیک به‌طور هم‌زمان حل می‌گردند. مقادیر افت انتقال صوت حاصل از حل عددی با نتایج سایر محققین مقایسه می‌گردد. در این مقاله نشان داده می‌شود که استفاده از استوانه‌ی FML به جای استوانه‌ی کامپوزیتی، فرکانس انطباقی را 18 درصد افزایش می‌دهد. همچنین در ناحیه جرم کنترل افت انتقال صوت نیز می‌تواند تا 9 درصد افزایش یابد. مشاهده می‌گردد که با کسر حجمی ثابت فلز، قرار دادن لایه‌های آلومینیومی در فواصل دورتر از تار خنثی فرکانس رینگ و انطباقی به ترتیب، 4/11 و 7/18 درصد تغییر می‌کنند. همچنین نتایج نشان می‌دهند که با افزایش 20 درصدی کسر حجمی فلز، در یک فرکانس مشخص می‌توان تا 28 درصد افت انتقال صوت را افزایش داد.