بررسی و مقایسه هسته متخلخل و ویسکوالاستیک در فرکانس های طبیعی سازه ساندویچی در راستای افزایش استحکام و ایمنی سازه های دفاعی

امنیت و بقاپذیری سازه های دفاعی در برابر بارهای دینامیکی شدید مانند موج انفجار و ضربه، یک اولویت اساسی در طراحی های نوین است. پانل های ساندویچی به دلیل نسبت استثنایی استحکام به وزن و ظرفیت بالای جذب انرژی، به عنوان یکی از گزینه های اصلی در این حوزه مطرح هستند. این پژوهش به بررسی و مقایسه تاثیر دو نوع هسته پرکاربرد، یعنی هسته متخلخل و هسته ویسکوالاستیک بر فرکانس های طبیعی سازه (تیر) ساندویچی می پردازد. هدف اصلی این مطالعه، ارزیابی پتانسیل این هسته ها در افزایش استحکام و ایمنی سازه های دفاعی از طریق تحلیل رفتار ارتعاشی آن ها است. پژوهش حاضر از مدل سازی تحلیلی برای انجام تحلیل و بررسی فرکانس های طبیعی استفاده می کند، بطوریکه با استفاده از تئوری سه لایه تیر ساندویچی و به کمک اصل همیلتون معادلات حاکم بر سیستم بدست می آیند. معادلات به دست آمده به صورت معادلات دیفرانسیل پیچیده با مشتقات جزئی می باشند که برای حل این معادلات تعادل، از روش نیمه تحلیلی ناویر در حوزه ی مکان استفاده شده است. به منظور بررسی صحت و دقت نتایج به دست آمده، مﻘایسهای با جواب های موجود برای حالات خاص ارائه گردیده است. در انتها تاثیر پارامترهای مختلف همچون درصد حجمی نانو لوله کربنی، ضریب تخلخل، الگوی توزیع تخلخل، نسبت پارامترهای هندسی و ابعادی بر روی فرکانس های طبیعی سازه ساندویچی با هسته متخلخل و ویسکوالاستیک و رویه های نانوکامپوزیتی بررسی شده است. از جمله نتایج مهم حاصل از این تحقیق این است که در بیشتر مواقع، هسته ویسکوالاستیک دارای فرکانس طبیعی و استحکام بیشتری نسبت به هسته متخلخل می باشد.

کلیدواژه ها:

فرکانس طبیعی ، هسته متخلخل ، هسته ویسکوالاستیک ، تیر ساندویچی ، اصل همیلتون