تحلیل ارتعاشات آزاد یک پوسته استوانه‌ای با روش‌های تجربی و عددی تحت تاثیر افزایش دما

Abstract

پوسته­های استوانه­ای در بسیاری از کاربردهای صنعتی در طول عمر خود تحت تأثیر شرایط دمایی مختلفی قرار می­گیرند که این امر باعث ایجاد تنش­های حرارتی و اثرگذاری بر روی مشخصات ارتعاشی و مقادیر فرکانس­های طبیعی سازه­ می­گردد. لذا در این تحقیق تأثیرات افزایش دما بر روی فرکانس­های طبیعی پوسته استوانه­ای از طریق آزمون آکوستیک بصورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور ابتدا فرکانس­های طبیعی یک پوسته استوانه‌ای شکل با استفاده از نرم­افزار کامسول استخراج می‌گردد. سپس با استفاده از آزمون ضربه چکش، فرکانس­های طبیعی پوسته تعیین می‌شوند. در ادامه پوسته استوانه­ای در داخل اتاق آکوستیک قرار گرفته و به وسیله یک بلندگو در داخل اتاق آکوستیک تحریک می‌شود. در این حالت تراز فشار صوتی[i] توسط میکروفون داخل پوسته اندازه­گیری شده و با آنالیز فرکانسی، مقدار فرکانس­های طبیعی سیستم در دمای محیط اندازه­گیری می­شود. اعتبار روش آزمون آکوستیک ارائه شده در این مقاله با نتایج آزمون مودال و حل عددی در دمای محیط مورد ارزیابی و تأیید قرار می­گیرد. نهایتاً پوسته در یک محفظه حرارتی تا دمای بیش از 80 درجه سانتی‌گراد گرم شده و مجدداً آزمون آکوستیک تکرار می‌شود. نتایج بیانگر کاهش فرکانس­های طبیعی سیستم بر اثر افزایش دما می­باشند. [i] Sound pressure level, SPL