تحلیل عددی و تجربی اثر ناپیوستگی هندسی با تقویت کننده دایروی بر پاسخ فرکانسی سازه مخروطی مشبک کامپوزیتی

سازه های مشبک کامپوزیتی با ویژگی هایی همچون وزن کم، استحکام ویژه ی بالا و مقاومت در مقابل تخریب را می توان در صنایع مختلف مورد استفاده قرار داد. سازه های مورد کاربرد در صنایع هوایی و هوافضا عمدتا دارای ناپیوستگی های هندسی برای ایجاد دسترسی ها و یا نصب اجزای الحاقی می باشند، از این رو تحلیل چنین سازه هایی با وجود ناپیوستگی های هندسی از پیچیدگی های زیادی برخوردار می باشند. در این مقاله، اثر ناپیوستگی هندسی بر پاسخ فرکانسی سازه ی مخروطی مشبک کامپوزیتی مطالعه شده است. سازه ی مورد مطالعه دارای ناپیوستگی (گشودگی) هندسی در قسمت جانبی می باشد که توسط حلقه دایروی تقویت شده است. سازه از جنس کامپوزیت شیشه-اپوکسی و به روش رشته پیچی ساخته شده و در کوره پخت شده است. در ادامه گشودگی در سازه ایجاد شده و توسط حلقه دایروی شکل رشته پیچی شده از جنس خود سازه تقویت شد. به منظور رسیدن به پاسخ فرکانسی سازه های با و بدون گشودگی، شبیه سازی عددی و آزمون مودال تجربی انجام گرفت. برای دستیابی به فرکانس های طبیعی وشکل مودها، سازه ها در شرایط مرزی آزاد-آزاد مورد تحلیل قرار گرفت و نتایج به دست آمده از روش آنالیز مودال المان محدود با آنالیز مودال تجربی مقایسه شده است. نتایج تحلیل های فوق نشان می دهند مقادیر فرکانس های طبیعی سازه ی دارای گشودگی در شرایط آزاد-آزاد پایین تر از مقادیر فرکانس های طبیعی سازه ی بدون گشودگی می باشد. مقایسه شکل مودهای سازه ها در تحلیل های عددی و تجربی نشان داد شکل مودها بسیار نزدیک به هم بوده و فقط در بعضی مودها اختلاف جزئی در ناحیه ی گشودگی مشاهده شده است. مقایسه نتایج عددی و تجربی گویای هماهنگی و نزدیک بودن نتایج و همچنین کارآمدی تحلیل عددی انجام شده می باشد.

کلیدواژه ها:

ساختار مخروطی ، سازه مشبک کامپوزیتی ، ناپیوستگی هندسی ، آنالیز مودال ، المان محدود