تحلیل عددی و تجربی ارتعاشات آزاد تیرهایپرالاستیک با استفاده از تئوری الاستیک غیرخطی

در این مقاله، تحلیل ارتعاشات آزاد تیر هایپرالاستیک با استفاده از روش تجربی و عددی ارائه شده است.برای مدل سازی رفتار غیرخطی ماده از تئوری هایپرالاستیسیته و تابع چگالی انرژی کرنشی که تابعی ازناورداهای تانسور تغییر شکل کوشی- گرین راست هستند، استفاده شده است. رابطه ی ساختاری ماده ی هایپرالاستیک بر مبنای پنج مدل تابع انرژی، نئوهوکین ، مونی ریولین، آگدن مرتبه ۲ ، یئوه و آرودا –بویس در حالت تراکم ناپذیر انتخاب شده است. روش عددی با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوسبه صورت سه بعدی با در نظر گرفتن کرنش های غیر خطی انجام شده است.در روش تجربی از نتایج دستگاه آنالیز مودال استفاده شد. اطلاعات اندازه گیری شده توسط نرم افزاراوریجین تحلیل شده و نمودار FRF آن استخراج می گردد. نتایج پاسخ فرکانسی با تحلیل المان محدودمقایسه شد. برای بدست آوردن خواص مکانیکی تیرهایپرالاستیک طبق استاندار ASTM D۴۱۲ تهیهشد و تست کشش صورت گرفت. نتایج تست کشش نشان داد تابع انرژی یئو کمترین درصد خطا با نمونهتست تجربی کشش نمونه دمبلی شکل دارد و همچنین نتایج تحلیل المان محدود تحلیل ارتعاشات آزادبا ۸ درصد خطا در فرکانس اول و ۱۵ درصد خطا در فرکانس ۴ نسبت به تست تجربی آنالیز مودالمشاهده شد که صحت روش عددی را بیان می کند.

Keywords:

تابع انرژی کرنشی , فرکانس طبیعی , نمودار FRF , هایپرالاستیک