تحلیل رفتار آیروالاستیک صفحه کامپوزیتی نازک با استفاده از تئوری پیستون، با اثر نقص هندسی کلی و محلی

Abstract

تحلیل آیروالاستیسیته صفحه مواد مرکب نازک تحت اثر نقص هندسی و بارهای خارجی، حائز اهمیت می‌باشد. در این پژوهش اثر نوع و تعداد لایه‌ها، زاویه الیاف و بار مکانیکی داخل صفحه در ترکیب با نقص هندسی به عنوان یک ترکیب جدید در مباحث آیروالاستیسیته مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از اصل کار مجازی، روابط حاکم براساس تئوری صفحه نازک کرشهف تعیین شده است. سپس با استفاده از روش مودهای فرضی در تئوری باقی‌مانده وزنی گالرکین، معادلات دیفرانسیلی جزئی به معادلات دیفرانسیلی معمولی تبدیل شده است. بعد از بی‌بعد سازی، روابط نهایی با استفاده از روش عددی رانج-کوتا حل شده و نتایج حوزه زمانی برای تعیین رفتار فلاتر و پسا فلاتر صفحه استخراج شده است. نتایج تحلیل نشان داد که نقص هندسی با تولید بار غیر یکنواخت و نامتقارن، نوع لایه‌چینی، تعداد لایه‌ها و بارهای مکانیکی در جابجایی مرز فلاتر صفحه موثر است. اثر نقص هندسی محلی در تعیین مرز فلاتر لزوما ناپایدار کننده نیست، بلکه در مواردی بسته به اندازه و مکان نقص، امکان افزایش پایداری در مرز فلاتر صفحه را نیز دارد. به علاوه رفتار دینامیکی صفحه تحت اثر نقص هندسی محلی با اشکال و ابعاد مختلف، بسیار متنوع‌ و متفاوت با نوع نقص کلی (شکل مود اول) یا پوسته با انحنای کوچک است.