تحلیل ارتعاشات اجباری پوسته های استوانه ای کامپوزیتی هیبریدی تقویت شده با الیاف حافظه دار در محیط گرمایی

به دلیل گرمایش آیرودینامیکی، دمای پوسته ی هواپیما و موشک به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش می یابد که باعث کاهش عملکرد پرواز در اثر ارتعاشات اجباری می شود. آلیاژهای حافظه دار به علت ویژگی های ترمومکانیکی از جمله تولید نیرو و بازیابی کرنش های بزرگ با اعمال گرما، می توانند جهت رفع این مشکل مورد استفاده قرار گیرند. در این پژوهش، پاسخ ارتعاشات اجباری پوسته های استوانه ای کامپوزیتی تقویت شده با الیاف حافظه دار نایتینول بررسی شده است. تغییرات تنش بازیابی و مدول یانگ با دما در الیاف حافظه دار با استفاده از مدل برینسون محاسبه شده است. معادلات حرکت بر اساس نظریه کلاسیک پوسته با استفاده از روابط کرنش-جابجایی غیرخطی هندسی ون-کارمن با تقریب اول لاو به کمک اصل همیلتون استخراج شده است. برای حل معادلات از روش مربعات تفاضلی تعمیم یافته در جهت طول استفاده شده است. اثر پیش کرنش و کسر حجمی الیاف حافظه دار بر پاسخ ارتعاشات اجباری پوسته های استوانه ای کامپوزیتی تقویت شده با الیاف حافظه دار تحت تاثیر تغییرات دما برای شرایط مرزی مختلف بررسی شده است. نتایج عددی نشان می دهد، استفاده مناسب از الیاف حافظه دار دارای پیش کرنش باعث افزایش فرکانس تشدید و کاهش دامنه ارتعاشات اجباری می شود.

کلیدواژه ها:

ارتعاشات اجباری ، پوسته های استوانه ای کامپوزیتی هیبریدی ، آلیاژهای حافظه دار ، مدل ساختاری برینسون ، روش مربعات تفاضلی تعمیم یافته ، فرکانس تشدید