تحلیل عددی و تجربی ارتعاشات پوسته استوانه ای FML تقویت شده تحت شرایط مرزی گیردار-آزاد

یک سازه در عمر کاری خود به ندرت تنها تحت اثر بار استاتیکی قرار می گیرد و معمولا ماهیت بارگذاری بر روی سازه ها دینامیکی است. پوسته های کامپوزیتی تحت بارهای دینامیکی دچار تغییر شکل های بزرگ می گردند که این امر منجر به کاهش محسوس استحکام این پوسته ها می گردد. یکی از راه های غلبه بر این ضعف پوسته های کامپوزیتی استفاده از پوسته های کامپوزیتی فلز و الیاف می باشد که به اختصار به آنها FML گفته می شود. همچنین بارهای دینامیکی منجر به ایجاد ارتعاشات در سازه ها می گردند. لذا تعیین خصوصیات ارتعاشی پوسته های FML ، به منظور فهم کاربردهای صنعتی آنها بسیار مهم است. در این مقاله ابتدا به نحوه ساخت پوسته های FML تقویت شده اشاره می شود سپس سه نمونه پوسته ساخته شده تحت شرایط مرزی گیردار-آزاد و به روش تجربی مورد تحلیل ارتعاشی قرار گرفته و فرکانس های آنها استخراج می گردند. در نهایت نتایج حاصل از تحلیل های تجربی با نتایج عددی حاصل از نرم افزار المان محدودی آباکوس مقایسه گردیده تا میزان همپوشانی نتایج عددی و تجربی تعیین گردند. همچنین به منظور تحلیل شرایط مختلف، رفتار ارتعاشی یک پوسته FML با یک پوسته تمام کامپوزیتی از جنس شیشه /اپوکسی مقایسه گردیده است. علاوه بر این تاثیر وجود و عدم وجود تقویت کننده ها بر پاسخ ارتعاشی پوسته های FML نیز مورد بررسی قرار گرفته است. وجود تحلیل های تجربی برای ارتعاشات پوسته های FML تقویت شده که برای اولین بار در این پژوهش ارائه گردیده است یکی از مهمترین نوآوری های مقاله حاضر می باشد که می توان از این نتایج تجربی به عنوان معیاری مناسب جهت تعیین دقت روش های عددی و تحلیلی استفاده نمود.

Keywords:

ارتعاشات , چند لایه فلز و کامپوزیت , تحلیل تجربی , فرکانس طبیعی , پوسته تقویت شده