طراحی بهینه ساختارپوسته های استوانهای FML بر حسب فرکانس طبیعی تحت شرایط مرزی مختلف

در این مقاله ساختار پوستههای استوانهای چند لایه فلز و کامپوزیت که به اختصار به آنها FML گفته میشود با هدف دستیابی به بیشترین فرکانس طبیعی طراحی گردیدهاند. به این منظور ترتیب چینش لایههای فلز و کامپوزیت نسبت به یکدیگر و همچنین زوایای قرارگیری لایههای کامپوزیتی پوسته استوانهای FML مرتبا تغییر کرده و برای هر حالت فرکانس طبیعی پوسته استخراج میگردد و در نهایت ساختاری از پوسته که منجر به بیشترین فرکانس طبیعی گردیده به عنوان ساختار بهینه پوسته FML تعیین گردیده است. جهت انجام سیکل طراحی برنامهای در محیط نرمافزار متلب نوشته شده و با لینک آن با نرمافزار المان محدودی آباکوس پوستههای FML با ساختارهای متفاوت مورد بررسی قرار گرفته-اند. برنامه نوشته شده امکان تحلیل و طراحی پوستههای FML با هر تعداد لایههای فلز و کامپوزیت، هر نوع زاویه قرارگیری الیاف و تحت هر نوع شرایط مرزی را دارا میباشد. در این تحقیق به منظور استخراجمعادلات حاکم از اصل همیلتون و روش انرژی و برای مدلسازی جابجایی-های پوسته از تیوری برشی مرتبه اول استفاده شده است. نمونه مورد بررسی در این مقاله یک پوسته FML شش لایه میباشد که دو لایه آن از جنس آلومینیوم و چهار لایه آن از جنس شیشه/اپوکسی است. نتایج مورد نظر برای شرایط مرزی لولا-لولا، گیردار-گیردار وگیردار- آزاد استخراج گردیده است و زوایای قرارگیری لایههای کامپوزیتی نیز به صورت ترکیب-های مختلف از زوایای 0 ،30 ،60 و 90 درجه در نظر گرفته شدهاند.

کلیدواژه ها:

ارتعاشات ، لایهچینی ، زاویهچینی ، پوسته ، چند لایه