25810

تحليل افت انتقال صوت پوسته دو انحنايي كامپوزيت تقويت شده با نانولوله كربني با لايه مگنتو الكترو الاستيك بر اساس تئوري الاستيسيته سه بعدي

دكتري

مهندسي مكانيك، گرايش طراحي كاربردي - ارتعاشات، ديناميك و كنترل

94-95

1400/9/10

دكتر روح الله طالبي توتي

مهندسي مكانيك

در اين پژوهش افت انتقال صوت براي پوسته دو انحنايي نانوكامپوزيتي با لايه پوششي مگنتوالكتروالاستيك و بر پايه تئوري الاستيسيته سه بعدي محاسبه مي¬شود. بر اين اساس ابتدا مدل-سازي ماده همسان¬گرد در دستگاه مختصات منحني الخط انجام شده و با تشكيل بردار حالت و ماتريس-هاي انتقال محلي و عمومي، پاسخ تحليلي براي مسئله يافت مي¬شود. در ادامه استخراج خواص ماده نانوكامپوزيت و نحوه مدل سازي حالت مدرج تابعي نانوكامپوزيت صورت مي¬گيرد و در نهايت تمامي معادلات به صورت سه فازي توسعه يافته تا امكان مدل¬سازي مگنتوالكتروالاستيك فراهم شود. با استخراج معادلات مواد در حالت تك جداره، توسعه معادلات بردار حالت جهت دوجداره شدن سازه انجام مي¬پذيرد. در اين تحقيق از حالت¬هاي مختلف كامپوزيتي مگنتوالكتروالاستيك استفاده مي¬شود. جهت تحليل جامع نتايج، پارامترهاي شعاع انحناء، ضخامت، زاويه برخورد و سمت، درصد حجمي نانوكامپوزيت، آرايش¬هاي گوناگون نانوكامپوزيت، شرايط مرزي الكترومغناطيسي، ضخامت لايه پوششي، حالت¬هاي مختلف كامپوزيت مگنتوالكتروالاستيك، درصد حجمي ماده سه فازي و ضخامت درون فازي به صورت انفرادي و تركيبي مورد بررسي قرار مي گيرند. افزايش نرخ تغييرات در ضخامت¬هاي نازك مربوط به ماده سه فازي، كاربردي بودن اين نوع مواد را به عنوان لايه پوششي اثبات مي¬كند. از آن¬جايي كه ارتباط مهمي بين پتانسيل الكتريكي و شعاع انحناء راستاي عمود بر موج برخوردي وجود دارد، مي¬توان بر اساس داده¬هاي هندسي سازه، از پتانسيل الكتريكي اعمالي به مواد سه فازي به عنوان قدرت مانور طراحان در بهبود شرايط افت انتقال صوت بهره¬ برد.¬ پتانسيل الكتريكي رفتار موثرتر و پتانسيل مغناطيسي رفتار متقارني را در نمودار افت انتقال صوت ايجاد مي¬كند. قدرت بيشتر ماده سه فازي در حالت اعمال شرايط مرزي الكترومغناطيسي خاص نسبت به تمامي مواد تشكيل دهنده تك فازي تشكيل¬دهنده آن و برتري كامپوزيت سه فازي در حالت برابري فاز الكتريكي و مغناطيسي از ديگر نتايج اين تحقيق مي باشند.

1400/10/07

Analysing sound transmission loss of carbon nanotube reinforced doubly curved composite shell with magneto-electro-elastic layer based on the 3D elasticity theory

12/1/2022 12:00:00 AM

In this research, reduction in sound transmission loss for a doubly curved shell nanocomposite coated by a magneto-electro-elastic layer is calculated based on a 3D elasticity theory. In this regard, firstly, modeling of the isotropic material in the curvilinear coordinate is accomplished and by constituting state vector and both local and global matrix transformation, analytical response for the problem is obtained. Then, by extracting the nanocomposite properties and the modeling method, functionally graded materials are achieved and finally all of the equations are developed to triple-phase form to make the modeling of magneto-electro-elastic possible. By extracting materials equations in the single shell form, developing form state vector equations for a double-shells structure is done. In this study, variety forms of magneto-electro-elastic composite are used. To do a comprehensive analysis, some parameters such as curvature radius, thickness, incident and azimuth angles, nanocomposite volume fraction, different functionally graded nanocomposites, electromagnetic boundary conditions, coating layer thickness, different forms of magneto-electro-elastic composites, volume fraction of triple-phase material, interphase thickness are evaluated both independently and dependently. Increase in the variation rate for small thicknesses of triple-phase materials, confirms its feasibility as a coating layer. Since there is an important relationship between electric potential and curvature radius of directed normal to incident wave, electric potential applied, based on the structure geometry, are utilized as maneuver power of designers and sensible development of sound transmission reduction conditions. The electric potential leads to an important behavior and magnetic potential leads to a symmetric behavior in the sound trasnmission reduction graph. More power of triple-phase materials while applying a particular electromagnetic conditions compared with the whole ingredients of a single-phase and superiority of triple-phase composite when equality of magnetic and electric phases are some other results of the current research.

پوسته دو انحنايي , مگنتو الكترو الاستيك , نانوكامپوزيت , افت انتقال صوت , تئوري سه بعدي الاستيسيته

Doubly curved shell , magneto-electro-elastic , nanocomposite , sound transmission loss , 3D elasticity theory