تاثیر هسته متخلخل بر ارتعاشات آزاد تیر ساندویچی نانوکامپوزیتی با ضخامت متغیر

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی قم، دانشکده مهندسی مکانیک، قم، ایران

2 دانشگاه صنعتی قم

3 دانشگاه کاشان، دانشکده مهندسی مکانیک، کاشان، ایران

doi
10.61186/masm.4.1.1
چکیده

در این تحقیق، ارتعاشات آزاد تیر ساندویچی با ضخامت متغیر مورد بررسی قرار می‌گیرد. هسته از جنس فوم آلومینیومی متخلخل می‌باشد که توسط دو رویه کامپوزیتی که به کمک نانوله‌های کربنی تقویت شده، در‌برگرفته شده است. جهت استخراج معادلات حرکت، ابتدا معادلات ساختاری هسته و رویه‌ها نوشته می‌شود. سپس انرژی جنبشی و کرنشی تیر بیان می‌گردد. سپس به کمک اعمال اصل همیلتون، معادلات حرکت تیر که از نوع معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی است، و همچنین معادلات شرایط مرزی استخراج می‌گردد. در ادامه به کمک روش تفاضل مربعات، معادلات حرکت و شرایط مرزی به شکل معادلات جبری گسسته‌سازی می‌گردد و در شکل معادله مقدار ویژه استاندارد بازنویسی می‌گردد. با حل مسئله مقدار ویژه، فرکانس طبیعی سیستم استخراج و جهت صحه‌سنجی مدل‌سازی و روش حل مسئله، نتایج حاضر با نتایج موجود در ادبیات تحقیق مقایسه می‌گردد. در انتها، اثر پارامترهایی از قبیل چگونگی توزیع تخلخل، ضریب تخلخل، ضخامت هسته و طول تیر بر فرکانس طبیعی بررسی می گردد.