تحلیل ارتعاشات آزاد سازه ویسکوالاستیک مورداستفاده در کلاه ایمنی هلمت با استفاده از تئوری برشی شبه سه بعدی

در این پژوهش، تحلیل و بررسی ارتعاشات آزاد سازه ویسکوالاستیک مورداستفاده در کلاه های ایمنی هلمت مورد بحث و تجزیه قرار گرفته شده است. در این پژوهش سازه ویسکوالاستیک به صورت یک تیر با دوسر تکیه گاه ساده در نظر گرفته شده است. به طورکلی مواد ویسکوالاستیک شامل زنجیره های پیچیده از مولکول ها می باشد و ویژگی های ماکروسکوپی مانند سفتی و میرایی را تحت تاثیر قرار می دهند. باتوجه به کاربرد اساسی مواد ویسکوالاستیک در صنایع مهمی همچون صنایع نظامی، هوافضا، صنایع دریایی و غیره به منظور کاهش ارتعاشات و کنترل نویز از اهمیت بسزایی برخوردار هستند. همچنین، در کنار خاصیت الاستیک، خاصیت ویسکو نیز در این مواد وجود دارد و در روابط ساختاری تنش - کرنش این مواد، تاخیر فازی را ایجاد می کند. برای مدل سازی هسته ویسکوالاستیک از مدل کلوین - ویت استفاده شده است و همچنین با استفاده از تئوری برشی شبه سه بعدی و اصل همیلتون معادلات حاکم بر سازه ساندویچی به دست می آید. معادلات به دست آمده به صورت معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی هستند که برای حل این معادلات حرکت، از روش تحلیلی ناویر در حوزه مکان استفاده شده است. به منظور صحت و دقت نتایج عددی به دست آمده، یک رویکرد مقایسه ای با مقالات معتبر ارائه شده است. در انتها بررسی اثر پارامترهای مختلف مادی و هندسی بر روی فرکانس طبیعی سیستم پرداخته شده است.

کلیدواژه ها:

ویسکوالاستیک ، تئوری شبه سه بعدی ، اصل همیلتون ، ارتعاشات آزاد ، حل ناویر