تحلیل ارتعاشات آزاد پوسته‌های استوانه‌ای کامپوزیتی دارای گشودگی مستطیلی

نویسندگان

1 دانشیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران .

2 دانشیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران

3 دانشجو، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران.

doi
10.22068/jstc.2023.2002545.1837
چکیده

در این مقاله ارتعاشات آزاد پوسته های استوانه ای کامپوزیتی چندلایه دارای گشودگی مستطیلی به روش تحلیلی بررسی شده است. معادلات تعادل پوسته استوانه ای بر اساس تئوری کلاسیک پوسته و با استفاده از روش نیوتن استخراج شده اند. شرایط مرزی پوسته دو سر ساده در نظر گرفته شده است. مؤلفه‌های جابه جایی با توجه به شرایط مرزی به ‌صورت بسط سری فوریه دوگانه نوشته شده اند. روابط کرنش-جابجایی و انحنا-جابجایی بر اساس نظریه تقریب لاو در نظر گرفته شده است. مدل سازی گشودگی توسط تایع توزیع (هویساید) بر معادلات تعادل پوسته استوانه ای کامپوزیتی در نظر گرفته شده است. برای بدست آوردن فرکانس طبیعی پوسته استوانه ای کامپوزیتی دارای گشودگی ، معادلات حرکت با استفاده از روش گالرکین حل شده اند. برای صحه گذاری، نتایج پوسته استوانه ای کامپوزیتی با نرم افزار المان محدود آباکوس و مقالات پیشین در این زمینه مقایسه شده اند که مطابقت خوبی بین آن ها وجود دارد. در نهایت اثر پارامترهای هندسی پوسته استوانه ای کامپوزیتی دارای گشودگی مانند طول، شعاع، ضخامت و لایه چینی پوسته استوانه‌ای و همچنین ابعاد، جهت و محل گشودگی بر فرکانس طبیعی سازه بررسی شد که نتایج نشان می دهد که با افزایش ابعاد گشودگی میزان کاهش فرکانس طبیعی سازه، افزایش می یابد.