تحلیل تجربی و عددی تاثیر کاهش دما روی فرکانس های طبیعی پوسته استوانه ای با استفاده از تست آکوستیکی

با توجه به اهمیت تاثیر کاهش دما در سازه های گوناگون صنعتی به ویژه صنایع هوافضا، در این مقاله به تحلیل تجربی و عددی اثر سرما روی فرکانس های طبیعی یک پوسته استوانه ای پرداخته شده است. پس از ساخت یک نمونه پوسته استوانه ای فولادی، ابتدا به روش غیر تماسی و با استفاده از اتاق تست آکوستیک و با ارسال امواج آکوستیکی، سازه مذکور تحریک شده و فرکانس های طبیعی آن با آنالیز فرکانسی سطح فشار صوتی اندازه گیری شده در دمای محیط استخراج شدند. همچنین برای صحه گذاری روش تست، مقایسه نتایج حاصله با نتایج به دست آمده از روش تماسی چکش مودال و نتایج شبیه سازی المان محدود در نرم افزار کامسول انجام شد و تطابق مناسبی بین آن ها مشاهده گردید. سپس پوسته به محفظه حرارتی سرد منتقل شده تا به دمای کمتر از منفی ۷۰ درجه سانتی گراد برسد و مجددا آزمایش در اتاق آکوستیک تکرار شده و تاثیر افت دما روی مقادیر فرکانس های طبیعی سازه به دو روش تجربی و عددی موردمطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که با کاهش دما، مقدار فرکانس های طبیعی سازه، افزایش می یابند. همچنین از نتایج حل عددی مشاهده می شود که میزان حساسیت هر یک از فرکانس های طبیعی سازه نسبت به تغییرات دما یکسان نمی باشد. به طور مثال بیشترین حساسیت به دما مربوط به مودهای پنجم و هفتم و کمترین حساسیت مربوط به مودهای هشتم و ششم می باشد.

کلیدواژه ها:

پوسته استوانه ای ، آکوستیک ، فرکانس های طبیعی ، آنالیز مودال ، سطح فشار صوت