بررسی اثر نسبت حجمی و توزیع نانولوله های کربنی بر افت انتقال صوت در پوسته استوانه ای کامپوزیتی به روش تحلیلی

در این مقاله با استفاده از روشی تحلیلی، افت انتقال صوت در پوسته استوانه ای نسبتا0 جدار ضخیم کامپوزیتی تقویت شده با نانولوله های کربنی مورد بررسی قرارمی گیرد. برای این منظور پوسته استوانه ای بلند با تغییر خواص ماده به صورت توانی در راستای ضخامت به علت توزیع گوناگون نانولوله کربنی، در معرض یک موج صوتی صفحهای مایل قرار گرفته که در نتیجه آن، انعکاس و انتقال موج ایجاد گشته است. با توجه به نقش موثر روابط برشی در بررسی افت انتقال صوت به خصوص در فرکانسهای بالا و ضخامتهای نسبتا0 زیاد، برای یافتن معادلات ارتعاشی پوسته از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول استفاده میشود. این تئوری، به دلیل مدل کردن بسیار دقیق تر روابط جابجایی در ضخامت پوسته و لحاظ کردن تغییر شکلهای برشی، نتایج دقیقتری را در مقایسه با تئوری جدار نازک پوسته ارائه مینماید. پس از بسط معادلات جابجایی، معادلات حرکت پوسته از طریق اصل همیلتون به دست آمده و با اعمال فشارهای آکوستیکی و شرایط مرزی و استفاده از توابع سری-های بینهایت، معادلات ارتعاشی پوسته و روابط آکوستیک به طور همزمان حل میگردند. به قصد صحه سنجی، فرکانس طبیعی پوسته و همچنین مقادیر افت انتقال صوت حاصل از حل حاضر با نتایج سایر محققین مقایسه میشود. چهار نوع توزیع مختلف نانولوله ها شامل توزیع یکنواخت، X شکل، شکل و V شکل در نظر گرفته میشود. مشاهده شده است که استفاده از نانولوله کربنی در فرکانسهای پایین تاثیر قابل توجهی در افت انتقال صوت دارد.

Keywords:

پوسته استوانه ای , نانولوله کربنی , افت انتقال صوت , تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول.