حل سه بعدی ارتعاشات آکوستیکی یک پوسته استوانهای در مجاورت یک جریان فروصوت
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد / مهندسی فناوری ماهواره، دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشجوی دکتری / مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
3 عضو هیات علمی / مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
4 عضو هیات علمی / مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
doi
چکیده
در این مقاله افت انتقال صوت از یک پوسته استوانهای جدار نازک با طول بینهایت با استفاده از تئوری سه بعدی الاستیسیته مورد تجزیه و تحلیل قرار میگیرد. پوسته بوسیله یک موج صوتی صفحهای تحریک میشود درحالیکه در مجاورت یک جریان خارجی قرار دارد. درگام نخست معادلات حرکت استوانه در سه راستا بدست آمده است. با استفاده از تجزیه هلمهوتز، معادله حرکت را به دو معادله موج مجزا تجزیه کرده و با حل جداگانه هرکدام از این معادلات میتوان میدان جابجایی و تنش را بدست آورد. این روش رفتار ارتعاشی پوسته ها را نسبت به دیگر تئوریها از جمله تئوری کلاسیک و مرتبه اول و سوم برشی، به دلیل در نظر گرفتن از اثرات چرخش و برش، دقیق تر توصیف می کند. به منظور صحت سنجی، نتایج مطالعه حاضر با نتایج تئوری کلاسیک مقایسه شده است. قابل مشاهده است که نتایج این تحقیق و تئوری کلاسیک با یکدیگر همخوانی خوبی دارند. همچنین تئوری کلاسیک به علت چشم پوشی از اثرات چرخش و برش در فرکانسهای بالا از دقت خوبی برخوردار نیست. نتایج نشان میدهد که با افزایش ضخامت پوسته، به دلیل افزایش سفتی خمشی پوسته افت انتقال صوت افزایش یافته است. عدد ماخ به علت ایجاد سفتی منفی باعث کاهش افت انتقال صوت در ناحیه سفتی کنترل میشود و بالعکس بهعلت ایجاد دمپینگ در سازه باعث افزایش افت انتقال صوت در ناحیه جرم کنترل می شود . علاوه براین افزایش عدد ماخ منجر به افزایش فرکانسهای بحرانی و انطباقی میگردد.