تحلیل گذرا و ارتعاشات آزاد پوسته مخروطی ناقص مدرج تابعی در معرض فشار متحرک

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران

2 هیات علمی-دانشگاه صنعتی شیراز

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

doi
10.22060/mej.2019.16788.6440
چکیده

در این مقاله روشی کارآمد و دقیق برای تحلیل گذرا و ارتعاشات آزاد پوسته مخروطی ناقص مدرج تابعی در معرض فشار متحرک متقارن داخلی و خارجی توسعه داده شده است. خواص مواد پوسته دارای تغییرات پیوسته در جهت شعاعی است و از مدل‌های موری-تاناکا و کسر حجمی قانون توزیع توانی پیروی می‌کند. برای بررسی این مساله روشی حل عددی که ترکیبی از روش‌های تئوری لایه‌ای، روش مربعات دیفرانسیلی و بسط سری فوریه است بکار گرفته شد. از بسط سری فوریه برای مدل‌سازی تغییرات جابجایی و فشار دینامیکی در جهت محوری استفاده می‌شود. سپس با بکارگیری تئوری لایه‌ای در راستای ضخامت و اعمال آن در اصل هامیلتون‌، معادلات حرکت و شرایط مرزی تعیین گردید. در آخر از روش مربعات دیفرانسیلی جهت مدل‌سازی تغییرات جابجایی در معادلات حاکم در دامنه زمانی استفاده گردید. این تحقیق دارای نتایج مفیدی جهت طراحی پوسته‌های مدرج تابعی در معرض فشار متحرک می‌باشد. نتایج بدست آمده از این مدل‌سازی به‌صورت موفقیت‌آمیزی با نتایج مشابه موجود در مقالات مورد مقایسه قرار گرفت. مطالعه روند همگرایی، سرعت بالای همگرایی این روش را اثبات نمود. نتایج بدست آمده بیانگر این است که تحریک ناشی از عبور فشار متحرک در پوسته موجب ایجاد ارتعاشات آزاد با دامنه ارتعاشی قابل توجه‌ی می‌شود.