بررسی تحلیلی و عددی ارتعاشات آزاد پوسته ترکیبی استوانه- مخروطی ایزوتروپ تحت فشار داخلی و نیروی محوری با در نظر گرفتن اثر تغییر شکل برشی

پوسته های استوانه ای و مخروطی کاربرد بسیار وسیعی در صنایع دارند و این به دلیل داشتن خواص فیزیکی و مکانیکی بسيار خوب این پوسته ها می باشد. برخی تئوری های پوسته های نازک الاستیک اعم از خطی و غیر خطی بر اساس فرض اول لاو ـ کیرشهف بنا شده اند که در آنها تغییر شکل برشی در نظر گرفته نمی شود. این امر موجب بروز خطاهای قابل توجهی در محاسبه جابجایی عرضی، نیروی کمانش و فرکانس طبیعی می شود. وقتی پوسته و ورق از مواد پیشرفته کامپوزیتی ساخته شده باشند، این خطا برجسته تر مي شود. اثر برش عرضی روی رفتار ارتعاشاتی در کامپوزیت های با نسبت ضخامت بالا قابل توجه است. در این تحقیق, معادلات عمومی پوسته های ترکیبی استوانه مخروطی با در نظر گرفتن تغییر شکل برشی استخراج می گردد. معادلات تحلیلی پوسته ها با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده اند. در فرضیات دو نوع پوسته ایزوتروپ و کامپوزیتی جهت تحلیل در نظر گرفته شده است. فرکانس طبیعی این پوسته ها استخراج گردیده و همچنین تحلیل مودال تحت فشار داخلی و نیروی محوری انجام شده است. به دلیل حجم بالای محاسبات در روش تحلیلی، نتایج از روش عددی استخراج شده اند. درنهایت این پوسته های کوپل شده با استفاده از نرم افزارآباکوس تحت تحلیل قرار می گیرند. در ابتدا جهت اعتبارسنجی، نتایج با یک سری منابع معتبر مقایسه شده است و پس از حصول اطمینان از روش حل و کد برنامه نویسی، نتایج با نتایج اصل از نرم افزار آباکوس مقایسه گردیده است و تطابق, خوبی بین این دو اصل شده است.

کلیدواژه ها:

پوسته مرکب استوانه مخروطی ، تئوری مرتبه بالای برشی ، پوسته مخروطی ، - ABAQUS ، کامپوزیت ، ارتعاش آزاد ، پیش بار