ارتعاش آزاد تیر کامپوزیتی متورقِ تیموشنکو با در نظر گرفتن ضریب پوآسون برای شرایط تکیه‌گاهی مختلف

Abstract

در این مقاله‏‌، حل دقیق ارتعاش آزاد برای بررسی تأثیر تورق بر روی فرکانس­های طبیعی تیرکامپوزیتی نسبتا ضخیم توسط ساده­سازیهایی صورت گرفته است. تئوری مورد استفاده تئوری تیموشنکو می­باشد که برای شرایط مرزی مختلف ارائه شده است. در فرمول­بندی ارتعاش تیر، اثر اینرسی دورانی، تغییر شکل برشی جانبی و اثر پوآسون در نظر گرفته شده است. در بررسی تورق، هر دو مود آزاد و مقید بررسی شده­اند. تأثیر اندازه و موقعیت تورق بر روی فرکانس­های طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی تیر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. شکل مودهای ارتعاشی علت تفاوت در نتایج مود آزاد و مود مقید را به خوبی نشان می­دهد. فرکانس طبیعی تیر نسبت به طول تورق­های بزرگ و نزدیک به صفحه میانی حساسیت بیشتری نشان می­دهد. در حالی که برای دیگر تورق­ها (کوتاه و دور از صفحه میانی) حساسیت پایین است. در نظر گرفتن اثر پوآسون، تاثیر زیادی بر روی فرکانس چندلایه­های متعامد (cross-ply) ندارد. درحالیکه عدم درنظرگیری اثر پوآسون برای چندلایه­های زاویه­دار (angle-ply) موجب خطای فاحشی می­شود. نتایج بدست آمده از حل دقیق با داده­های موجود در مقاله­های قبلی مقایسه و صحه­گذاری شده است. با در نظر گرفتن اثر پوآسون برای چندلایه­های زاویه­دار داده­های جدیدی ارائه شده است.