تحلیل دینامیکی غیرخطی شفت های کامپوزیتی با اثرات غیرخطی کشیدگی

در این مقاله تحلیل ارتعاشات غیر خطی شفت های چرخان از جنس کامپوزیت ارائه می شود. اثرات غیر خطی موجود ناشی از بزرگ بودن دامنه ارتعاشات شفت می باشد. ابتدا معادلات حرکت یک شفت چرخان از جنس کامپوزیت با اثرات غیر خطی با استفاده از روش لاگرانژ استخراج می شوند. از آنجایی که تکیه گاههای شفت بصورت ساده-ساده می باشند اثرات غیر خطی بصورت اثر کشیدگی ظاهر می شوند. با استفاده از این اصل معادلات بدست آمده سادهتر می شوند. در این مقاله فرض شده است لایه گذاری ها بصورت متقارن انجام شده است . در نتیجه این فرض، ضریب پیوستگی بین تغییر طول در راستای شفت و پیچش بسیار کوچک می شود بطوریکه می توان از آن صرفنظر کرد. برای بدست آوردن جواب تحلیلی -تقریبی از روش مقیاسهای چندگانه در تئوری اغتشاشات استفاده می شود. در این مقاله تحلیل ارتعاشات آزاد ارائه می شود. برای تحلیل ارتعاشات آزاد شفت های چرخان کامپوزیتی روش مقیاسهای چندگانه به معادلات حرکت گسسته ۱ شده در صفحه مختلط اعمال می گردد. یکی از نتایج مهم آن است که با لحاظ کردن اثر ژیروسکوپی در ارتعاشات آزاد, هنگامی که یک صفحه تحریک می شود, صفحه دیگر نیز به علت وجود اثر ژیروسکوپی ارتعاش می کند. نکته جالب توجه دیگر آن است که در ارتعاشات آزاد پدیده نبض نیز مشاهده می شود. همچنین این معادلات به روش عددی نیز حل شده است و تطبیق خوبی بین نتایج بدست آمده از روش عددی و تحلیلی مشاهده می شود.

کلیدواژه ها:

شفت کامپوزیت ، دینامیک شفت ها ، ارتعاشات آزاد ، تحلیل غیرخطی