22549

تحليل انتشار موج در يك ورق كامپوزيتي داراي تورق

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا

95-98

1398/08/29

دكتر روح الله طالبي توتي

دكتر رضا احمدي

مكانيك

در پژوهش حاضر، براي مطالعه انتشار صوت در ورق چندلايه كامپوزيتي داراي تورق، يك سيستم كوپل شده چندلايه داراي تورق و محفظه آكوستيكي در نظر گرفته شده و مدلي بر پايه روش المان محدود براي مطالعه ارتعاشات و انتشار صوت از چندلايه داراي تورق، توسعه داده شده است. براي انجام تحليل بر اساس اين مدل، يك برنامه رايانه‌اي نوشته شده و تمام نتايج در آن محيط استخراج شده‌اند. تورق چندلايه در اين پژوهش بر اساس روش ناحيه‌اي مدل شده و از المان ورق چندلايه كلاسيك براي گسسته سازي آن استفاده شده است. ديواره‌هاي محفظه همگي صلب بوده و فقط وجهي كه چندلايه كامپوزيتي داراي تورق است، غير صلب است. صحه سنجي اين مدل در سه مرحله انجام گرفته است. ابتدا فركانس‌هاي طبيعي چندلايه داراي تورق با نتايج موجود در مراجع مقايسه شده و در مرحله بعد، فركانس‌هاي طبيعي سيستم كوپله چندلايه سالم و محفظه و نمودار سطح فشار صوت در محفظه با مراجع صحه سنجي شده است. در پايان براي صحه گذاري سيستم كوپله چندلايه متورق و محفظه، مساحت تورق را به تدريج كوچك كرده و با مشاهده ميل كردن نمودار سطح فشار صوت به نمودار چندلايه سالم و محفظه، از درست بودن مدل اطمينان حاصل گرديد. بر پايه اين مدل، سيستم كوپل شده چندلايه تورق دار و محفظه، تحت بار نقطه‌اي در مركز ورق و همچنين تحت بار امواج صوتي در وجه بيروني ورق قرار گرفته و پارامترهاي سطح فشار صوت و كاهش نويز (NR) در محفظه آكوستيكي محاسبه شده‌اند. همچنين تاثيرات عوامل مساحت تورق، موقعيت تورق در راستاي ضخامت ورق، موقعيت تورق در صفحه مياني ورق و نوع لايه چيني بر سطح فشار صوت و كاهش نويز، تحليل شده است.

1399/07/27

Analysis of Wave Propagation in a Delaminated Composite Plate

10/18/2020 12:00:00 AM

In this study, acoustic wave propagation in a delaminated composite plate is analyzed by considering a coupled delaminated composite plate and acoustic cavity. A mathematical model is developed on the basis of finite element method to study vibration and sound wave propagation through a delaminated plate. The presented model for laminated composite plate with delamination and acoustic cavity is employed for originally coded program. The delamination in this research is modeled using region-wise approach and classical laminated plate theory. The element used to discretize acoustic cavity is linear three-dimensional brick element. The walls of the cavity are rigid except the one that is coupled with laminated plate. The model is verified in three steps. Firstly, by comparing obtained natural frequencies for a delaminated plate with the results in the literature. The graph of sound pressure level inside the cavity coupled with an intact laminated plate is the second step. Finally, in order to verify the coupled delaminated plate and cavity, the delamination area has been decreased to observe the convergence of sound pressure level graphs of delaminated plate-cavity system to the response of intact plate-cavity system. Then, the sound pressure level and noise reduction responses of the system are exploited under point force and acoustic wave loading. The results are plotted and natural frequencies are given in tables. Also, effects of delamination area, delaminated interface and delamination location on the results has been discussed.