تحلیل ارتعاشات آزاد پوسته ساندویچی مخروطی با هسته مشبک کامپوزیتی غیرایزوگرید بر مبنای روش‌های تجربی و عددی

نویسندگان

1 دانشیار، مهندسی مکانیک،دانشگاه تربیت دبیرشهیدرجایی، تهران.

2 دانشیار، مهندسی مکانیک،دانشگاه تربیت دبیرشهید رجایی، تهران.

3 دانشجوی دکتری،مهندسی مکانیک،دانشگاه تربیت دبیرشهیدرجایی،تهران.

doi
10.22068/jstc.2024.2020606.1873
چکیده

در این مطالعه، تحلیل مودال پوسته‌های ساندویچی مخروطی سه‌جزیی با یک هسته مشبک کامپوزیتی بر مبنای روش‌های تجربی و تئوری ارائه شده است. بدین منظور، دو نمونه از چنین ساندویچی متشکل از دو رویه همسان از پارچه کولار و هسته مشبک میانی با سلول‌های شش ضلعی منتظم و الیاف ترکیبی از شیشه - کربن ساخته شد. در ادامه، آزمون‌های مودال برای استخراج فرکانس‌های طبیعی و شکل مودها بر مبنای جمع‌آوری داده‌ها از 40 نقطه بر روی سطح پوسته (پنچ مقطع عرضی در راستای یال مخروط و هشت نقطه محیطی با زوایه ᵒ45) توسط دستگاه سرعت‌سنج لیزری انجام شده است. بر طبق نتایج تجربی، اختلاف فرکانس‌های طبیعی دو نمونه پوسته ساندویچی برای اولین شکل مود کمتر از 3% و برای دومین شکل مود تقریبا 6% می‌باشد. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت، کمترین خطا ممکن در طراحی مفهومی مراحل مختلف ساخت و در حین اجرای فرآیندها برای تولید پوسته ساندویچی مخروطی مشبک وجود داشته است. همچنین شبیه‌سازی عددی با استفاده از المان‌های سه بعدی در نرم‌افزار آباکوس صورت پذیرفته است که با نتایج حاصل از آزمون مودال صحت‌سنجی شده‌اند. مقایسه فرکانس‌های طبیعی مطابق با شکل مودهای مختلف بر مبنای روش‌های المان محدود آباکوس و تجربی نشان می‌دهد که تطابق بسیار خوبی بین نتایج وجود دارد که حداکثر اختلاف در فرکانس طبیعی کمتر از 16% می‌باشد.