تأثیر تغییر خواص جرمی و سطحی در ناپایداری تیر تیموشنکو دوسرآزاد سه پله‌ای، تحت اثر نیروی تعقیب‌کننده کنترل شده

Abstract

چکیدهدر این پژوهش، برای بررسی پایداری استاتیکی و دینامیکی سازه‌های هوافضایی، مدل تیر دوسرآزاد مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، از مدل تیر پله‌ای تیموشنکو استفاده شده و در آن اثر اینرسی دورانی و پارامتر تغییر شکل برشی بررسی شده است. مدل نیروی وارده، نیروی تعقیب‌کننده به همراه سیستم کنترل راستای اعمال نیروست. این نیرو دو ترم پایستار و ناپایستار دارد و برای مدل کردن سازه‌های هوافضایی مناسب است. معادله مولد برای این سیستم با استفاده از اصل همیلتون نوشته شده و اثر ترم ناپایستار نیروی تعقیب‌کننده در آن وارد شده است. این معادله به روش اجزاء محدود حل شده و نتایج آن با مراجع دیگر برای مدل تیر یکنواخت، معتبرسازی شده است. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که با کمی تغییر در خواص جرمی و سطحی تیری که سیستم کنترل راستای اعمال نیرو ندارد، در مراحل مختلف نیروی بحرانی تغییر زیادی می‌کند. همچنین، تغییر خواص جرمی و سطحی باعث تغییر ناپایداری از استاتیکی به دینامیکی و بالعکس می‌شود و تغییر زیادی در نیروی بحرانی ایجاد می‌کند. علاوه بر آن، در تیری که سیستم کنترل راستا دارد، با تغییر در ضریب حسگر و موقعیت آن، نقطه برخورد اولین فرکانس غیر صفر تغییر نمی‌کند، اما رفتار سیستم و نوع ناپایداری آن تغییر می‌کند. بر این اساس، حداکثر نیروی تعقیب‌کننده برای نسبت‌های مختلف قطر ارائه شده است.