تحلیل ارتعاشات آزاد پوسته های چندلایه کامپوزیتی عمیق با استفاده از روش رایلی-ریتز و به کارگیری فرآیند گرام اشمیت

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-9 (9) XML اصل مقاله (546.19 K)
کد مقاله : 1104-ISAV2023 (R2)
نویسندگان
1فارغ التحصیل دکتری تخصصی، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
2دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل،
3استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه دوبلین
چکیده
در این مقاله ارتعاشات آزاد پوسته های چندلایه کامپوزیتی از نوع دو انحناء و عمیق با استفاده از روش رایلی-ریتز مورد بررسی قرار می گیرد. هندسه و شرایط مرزی پوسته های درنظر گرفته شده در این تحلیل می تواند کاملا دلخواه باشد. به منظور بررسی این نوع سازه ها، تئوری تغییرشکل برشی مرتبه اول استفاده شده است. به منظور حل مساله از روش رایلی-ریتز، با درنظر گرفتن سری های ایجاد شده با استفاده از روش گرام-اشمیت، استفاده شده است. لازم به ذکر است که با توجه به نتایج به دست آمده این سری ها دارای همگرایی سریع تری در مقایسه با سری های چندجمله ای به کار رفته در پژوهش های دیگر هستند. به منظور صحه گذاری بر نتایج به دست آمده از این پژوهش یک مطالعه مقایسه ای انجام شده است که اعتبار نتایج و روش حل را تایید می کند. در نهایت تاثیر پارامترهای مختلف مانند شرایط مرزی، لایه چینی، زاویه مدور، زاویه قطبی و همچنین نسبت ضخامت به شعاع انحناء، مورد بررسی قرار گرفته است. به عنوان نمونه، نتایج نشان می دهد افزایش زاویه مدور منجر به کاهش فرکانس های طبیعی و افزایش ضخامت و زاویه قطبی سبب افزایش فرکانس ها می شود.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
.
Authors
مراجع
  1. 1. Leissa, A.W., Vibration of shells. Vol. 288. 1973: Scientific and Technical Information Office, National Aeronautics and Space.
  2. 2. Liew, K., C. Lim, and S. Kitipornchai, Vibration of shallow shells: a review with bibliography. 1997.
  3. 3. Qatu, M.S., R. Sullivan, and W. Wang, Recent research advances on the dynamic analysis of composite shells: 2000–2009. Composite Structures, 2010. 93(1): p. 14-31.
  4. 4. Liew, K. and C. Lim, Vibration of doubly-curved shallow shells. Acta mechanica, 1996. 114(1-4): p. 95-119.
  5. 5. Lim, C., K. Liew, and S. Kitipornchai, Free vibration of pretwisted, cantilevered composite shallow conical shells. AIAA journal, 1997. 35(2): p. 327-333.
  6. 6. Liew, K., L. Peng, and T. Ng, Three-dimensional vibration analysis of spherical shell panels subjected to different boundary conditions. International Journal of Mechanical Sciences, 2002. 44(10): p. 2103-2117.
  7. 7. Monterrubio, L., Free vibration of shallow shells using the Rayleigh—Ritz method and penalty parameters. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2009. 223(10): p. 2263-2272.
  8. 8. Hosseini-Hashemi, S., et al., An exact closed-form procedure for free vibration analysis of laminated spherical shell panels based on Sanders theory. Archive of Applied Mechanics, 2012. 82(7): p. 985-1002.
  9. 9. Asadi, E. and M.S. Qatu, Free vibration of thick laminated cylindrical shells with different boundary conditions using general differential quadrature. Journal of vibration and control, 2013. 19(3): 356-366.
  10. 10. Asadi, E., W. Wang, and M.S. Qatu, Static and vibration analyses of thick deep laminated cylindrical shells using 3D and various shear deformation theories. Composite Structures, 2012. 94(2): p. 494-500.
  11. 11. Tornabene, F., et , An equivalent layer-wise approach for the free vibration analysis of thick and thin laminated and sandwich shells. Applied Sciences, 2017. 7(1): p. 17.
  12. 12. Rout, M., S.S. Hota, and A. Karmakar, Free vibration characteristics of delaminated composite pretwisted stiffened cylindrical shell. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2018. 232(4): p. 595-611.
  13. 13. Fard, K.M. and A. Baghestani, Free vibration analysis of deep doubly curved open shells using the Ritz method. Aerospace Science and Technology, 2017. 69: p. 136-148.
  14. 14. Jones, R.M., Taylor and Francis,“. Mechanics of Composite Materials, 1999.
  15. 15. Abedi, M., R.-A. Jafari-Talookolaei, and P.S. Valvo, A new solution method for free vibration analysis of rectangular laminated composite plates with general stacking sequences and edge restraints. Computers & Structures, 2016. 175: p. 144-156.
  16. 16. Jin, G., T. Ye, and S. Shi, Three-dimensional vibration analysis of isotropic and orthotropic open shells and plates with arbitrary boundary conditions. Shock and Vibration, 2015. 2015.