ارتعاشات آزاد و اجباری تیر چرخان از جنس FGMبا لایه پیزوالکتریک با استفاده از تئوری برشی مرتبه اول

در این مقاله، ارتعاشات آزاد و اجباری تیر چرخان از جنس FGM با لایه پیزوالکتریک با شرایط مرزی یکسرگیردار و بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول مورد بررسی قرار گرفته است. با محاسبه انرژی­های جنبشی و پتانسیل سازه و به کار بردن روش ریلی- ریتز و به کمک سری های چبیشف، فرکانس های طبیعی محاسبه شده است. نتایج نشان داده است که با حضور سرعت زاویه­ای و یا اضافه شدن یک لایه پیزوالکتریک فرکانس طبیعی تیر افزایش می­یابد. همچنین ملاحظه شد که ازدیاد ولتاژ اعمالی به لایه پیزوالکتریک و نیز افزایش شعاع هاب باعث افزایش فرکانس طبیعی گردیده است. از طرف دیگر پاسخ دینامیکی تیر در اثر شرایط اولیه جابجایی و سرعت بررسی شده است. نتایج حاصل تطابق خوبی با نتایج حاصل از مرجع معتبر و نرم­افزار Abaqus داشته است. در بخش ارتعاش اجباری اثر نیروهای هارمونیک، پله­ای و شبه ضربه روی خیز تیر بررسی شده است. نتایج نشان داده است که با افزایش سرعت زاویه­ای تیر و همچنین افزایش ولتاژ لایه پیزوالکتریک، دامنه ارتعاشات تیر FGM با لایه پیزوالکتریک کاهش می­یابد.

کلیدواژه ها:

ارتعاشات آزاد و اجباری ، تیر چرخان ، FGM ، لایه پیزوالکتریک ، تئوری برشی مرتبه اول ، فرکانس طبیعی