تحليل سه‎بعدي ارتعاشات آزاد و پديده دوشاخگي در پوسته‎هاي تقويت‎شده كامپوزيتي استوانه‎اي و مخروطي چرخان

دكتري

مكانيك - طراحي كاربردي ديناميك، ارتعاشات و كنترل

تير ماه 1392

تير ماه 1392

دكتر كامران دانشجو

دكتر رضا معدوليت

چكيده در اين رساله، ارتعاشات آزاد، سرعت بحراني و پديده دوشاخگي فركانسي پوسته‎هاي استوانه‌اي و مخروطي تقويت‌شده كامپوزيتي چرخان به روش تركيبي لايه‎اي-حداقل تفاضل مربعات مورد بررسي قرار گرفته است. در روابط تحليلي، از تئوري سه بعدي الاستيسيته و از روش المان مجزاء براي در نظر گرفتن اثر تقويت‎كننده‎ها استفاده شده است. اثرات نيروهاي كريوليس و گريز از مركز كه در اثر دوران پوسته به وجود مي‌آيد، در معادلات حاكم در نظر گرفته و براي استخراج معادلات حركت، ابتدا تابع انرژي محاسبه شده و سپس اصل هميلتون به اين تابع اعمال مي‎گردد. به قصد در نظر گرفتن اثرات ضخامت و جداسازي متغيرها در راستاي ضخامت، از تئوري لايه‎اي استفاده شده است. سپس با استفاده از روش حداقل تفاضل مربعات در راستاي مولد پوسته، معادلات حركت، به معادلات جبري تبديل مي‎گردند. روش مذكور، تكنيك عددي كارآمدي است كه با استفاده از تعداد لايه‎هاي فرضي و نقاط شبكه كم، رسيدن به پاسخ قابل قبول را امكانپذير مي‎سازد. تاثير پارامترهاي مختلف نظير هندسه پوسته، تعداد تقويت‎كننده‎ها، زاويه الياف، جنس پوسته و چيدمان الياف روي فركانس طبيعي و سرعت بحراني پوسته تقويت‎شده مورد مطالعه قرار مي‎گيرد. به علاوه، اثر بارگذاري استاتيكي محوري و شعاعي بر روي فركانس طبيعي نيز بررسي مي‎گردد. مقايسه نتايج حاصل از روش حاضر با نتايج موجود در ادبيات مرتبط و نتايج بدست آمده از نرم‎افزار اجزاء محدود، نشان از صحت، دقت و پايداري مناسب اين روش دارد. واژه‌هاي كليدي: ارتعاشات آزاد، سرعت بحراني، دوشاخگي فركانسي، پوسته استوانه‎اي و مخروطي، تقويت‎كننده طولي و محيطي(استرينگر و رينگ)، روش لايه‎اي-حداقل تفاضل مربعات.