بررسی پدیده شکاف فونونی ارتعاشی در تیر متناوب مارپیچ شکل با استفاده از ترکیب دو روش GDQ و GDQR

در این تحقیق، مدل جدیدی از تیر متناوب مارپیچ شکل ارائه می شود. این تیر از تیرهای زیر مجموعه متصل شده به هم تشکیل شده است. از روش مشتقات مربعی تعمیم یافته برای تحلیل ارتعاش طولی تیرها استفاده می شود. از روش قانون مشتقات مربعی تعمیم یافته نیز برای تحلیل ارتعاش عرضی تیرها استفاده می شود. سپس، پنج شکاف فونونی ارتعاشی اول تیر برای مقادیر مختلفی از پارامترهای هندسی محاسبه می شوند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که با تغییر پارامترهای هندسی، پهنای شکاف های فونونی افزایش و این شکاف ها در محدوده های فرکانسی پایین قرار می گیرند. نتایج همچنین نشان می دهند که تمامی شکاف های فونونی این تیر متناوب نزدیک به هم قرار دارند. به عبارت دیگر، این تیر در مجموع دارای یک شکاف فونونی با پهنای بسیار زیاد است. دیگر مزیت این تیر این است که می تواند هم ارتعاش طولی و هم ارتعاش عرضی را در محدوده شکاف فونونی وسیع خود جذب کند. همچنین، مقایسه نتایج به دست آمده از حل تئوری با نتایج به دست آمده از نرم افزار ANSYS نشان می دهد که ترکیب دو روش GDQ و GDQR می تواند برای تحلیل ارتعاشی سازه هایی مانند خرپا با دقت خوبی مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords:

تیر متناوب مارپیچ , پدیده شکاف فونونی , پارامترهای هندسی , روش GDQ , مدل سازی اجزاء محدود