تحلیل حساسیت مودال تیر طره ای دارای سوراخ موضعی از جنس ماده تقریبا نامتراکم: مطالعه عددی-تحلیلی

در این پژوهش، رفتار ارتعاش آزاد یک تیر طره ای دو بعدی ساخته شده از ماده ی تقریبا نامتراکم و دارای سوراخ دایره ای مورد بررسی قرار گرفته است. مدل سازی ماده در چارچوب الاستیسیته خطی همسانگرد و با ضریب پواسون نزدیک به ۰.۵ انجام شده و به منظور اجتناب از قفل شدگی، حجمی از فرمول بندی مختلط جابجایی فشار (up) در و تحلیل عددی استفاده شده است. تحلیل مودال با بهره گیری از روش اجزای محدود و نرم افزار کامسول انجام شده شش فرکانس طبیعی اول استخراج گردیده است. هندسه ی مسئله شامل یک تیر طره ای با طول ۱۰ و عرض واحد است که در انتهای چپ گیردار شده و یک سوراخ دایره ای با شعاع مشخص در موقعیتهای مختلف طولی تعبیه می شود. دو مطالعه ی پارامتریک اصلی در این تحقیق انجام شده است: (۱) بررسی اثر تغییر شعاع سوراخ در یک موقعیت ثابت و (۲) بررسی اثر تغییر موقعیت سوراخ برای شعاع ثابت. نتایج نشان می دهند که تغییر شعاع و موقعیت سوراخ تاثیر قابل توجه و مودمحوری بر فرکانسهای طبیعی تیر دارد؛ به گونه ای که بیشترین کاهش فرکانس در مودهایی رخ می دهد که سوراخ در نواحی با بیشینه خمیدگی مود قرار گرفته است، در حالی که قرارگیری سوراخ در نزدیکی گره های مود تاثیر اندکی بر پاسخ ارتعاشی دارد. به منظور اعتبار سنجی مدل، عددی، فرکانسهای طبیعی تیر سالم با نتایج تحلیلی مقایسه شده و تطابق مناسبی به ویژه در مودهای پایین مشاهده شده است. یافته های این پژوهش می توانند در طراحی بهینه سازه های سبک وزن، مکان یابی ناپیوستگی های هندسی و توسعه ی روش های تشخیص آسیب مبتنی بر ارتعاش در سازه های ساخته شده از مواد تقریبا نامتراکم مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه ها:

تحلیل مودال ، تیر طره ای ، مواد تقریبا نامتراکم ، حساسیت فرکانس ، سوراخ موضعی