تحلیل ارتعاشات اجباری پوسته‌های استوانه‌ای کامپوزیتی هیبریدی تقویت شده با الیاف حافظه‌دار در محیط گرمایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، واحد کهنوج، دانشگاه آزاد اسلامی، کهنوج، ایران

2 گروه ریاضی، واحد کهنوج، دانشگاه آزاد اسلامی، کهنوج، ایران

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، رفسنجان، ایران

چکیده

به‌دلیل گرمایش آیرودینامیکی، دمای پوسته‌ی هواپیما و موشک به مقدار قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد که باعث کاهش عملکرد پرواز در اثر ارتعاشات اجباری می‌شود. آلیاژهای حافظه‌دار به‌علت ویژگی‌های ترمومکانیکی از جمله تولید نیرو و بازیابی کرنش‌های بزرگ با اعمال گرما، می‌توانند جهت رفع این مشکل مورد استفاده قرار گیرند. در این پژوهش، پاسخ ارتعاشات اجباری پوسته‌های استوانه‌ای کامپوزیتی تقویت شده با الیاف حافظه‌دار نایتینول بررسی شده است. تغییرات تنش بازیابی و مدول یانگ با دما در الیاف حافظه‌دار با استفاده از مدل برینسون محاسبه شده است. معادلات حرکت بر اساس نظریه کلاسیک پوسته با استفاده از روابط کرنش-جابجایی غیرخطی هندسی ون-کارمن با تقریب اول لاو به کمک اصل همیلتون استخراج شده است. برای حل معادلات از روش مربعات تفاضلی تعمیم‌یافته در جهت طول استفاده شده است. اثر پیش کرنش و کسر حجمی الیاف حافظه‌دار بر پاسخ ارتعاشات اجباری پوسته‌های استوانه‌ای کامپوزیتی تقویت شده با الیاف حافظه‌دار تحت تاثیر تغییرات دما برای شرایط مرزی مختلف بررسی شده است. نتایج عددی نشان می‌دهد، استفاده مناسب از الیاف حافظه‌دار دارای پیش کرنش باعث افزایش فرکانس تشدید و کاهش دامنه ارتعاشات اجباری می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات